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壳聚糖球形多孔微载体制备及其肝细胞培养的初步研究
摘要
本研究旨在制备壳聚糖球形多孔微载体，并进行肝细胞的培养与初步研究。通过控制壳聚糖浓度、乙醇浓度、交联剂浓度及交联时间等参数，成功制备出平均直径为200~300μm的球形多孔微载体。接着，通过细胞培养实验，发现壳聚糖球形多孔微载体能够较好地支撑肝细胞的生长和增殖，并提高肝细胞代谢水平。本研究的结果表明壳聚糖球形多孔微载体具有良好的生物相容性和微环境调节功能，具有潜在的生物医学应用价值。
关键词：壳聚糖；多孔微载体；肝细胞；细胞培养
1.引言
壳聚糖是天然的生物可降解多糖，具有良好的生物相容性和低毒性，被广泛用于生物医学领域中的药物传递系统、组织修复和再生工程等方面。壳聚糖可以通过物理或化学方法制备成多种形态的载体，如微球、纳米粒子和薄膜等。其中，壳聚糖微球是一种十分有前途的微流控研究对象，可以用于细胞培养、组织工程和药物传递等领域。
在组织工程应用中，壳聚糖微球常用作细胞的载体，可以通过孔径和孔隙度的调节，提供良好的生长环境和支撑力，促进细胞的增殖和分化。同时，壳聚糖微球具有生物可降解、生物相容性好、操作简单等特点，对细胞不产生毒性和免疫反应，能够有效减少组织工程中的排异反应和造成的损伤。因此，壳聚糖微球成为一种重要的生物医疗材料。
本研究旨在制备壳聚糖球形多孔微载体，并通过肝细胞的培养实验，评估其支持肝细胞增殖和代谢的能力，为壳聚糖微球在生物医学领域的应用提供参考依据。
2.材料与方法
2.1壳聚糖微球的制备
将壳聚糖粉末溶解在5%乙酸溶液中，搅拌均匀后制备出壳聚糖溶液。制备不同浓度的乙醇，加入到壳聚糖溶液中，并不断搅拌，直至均匀混合。随后，混合液中滴入硫酸铵交联剂（0.4~0.6%浓度），并不断搅拌，使所有原料充分混合。接着，将制备好的混合液滴入预先加入冷冻乙醇中的导管中，并在冷冻乙醇浴中静置3~5小时。最后，将冻结的颗粒用环氧乙烷进行交联处理，形成球形多孔微载体。
2.2肝细胞的培养实验
将制备好的壳聚糖球形多孔微载体加入培养板中，添加早已培养好的肝细胞，一同进行培养。培养基采用DMEM/F12培养液，添加10%脐血血清、1%青霉素/链霉素和1%L-glutamine。培养的温度为37°C，CO2浓度为5%，以促进肝细胞的生长和增殖。
接着，采用细胞活力分析、细胞色素P450测定、碳水化合物代谢指标测定等三个指标，对壳聚糖球形多孔微载体对肝细胞的影响进行评估。
3.结果与分析
3.1壳聚糖球形多孔微载体的制备
通过实验，成功制备出平均直径为200~300μm的球形多孔壳聚糖微载体。结果显示，当壳聚糖浓度为1.5%、乙醇浓度为60%、硫酸铵交联剂浓度为0.5%、交联时间为4小时时，制备出的微载体孔径较大、孔隙度较高，有较好的支撑性和透气性，有利于肝细胞的生长和分化。
3.2壳聚糖球形多孔微载体对肝细胞的影响
细胞活力分析显示，壳聚糖球形多孔微载体对肝细胞的生长和增殖有良好的支持作用，细胞活力明显提高。细胞色素P450测定结果表明，壳聚糖球形多孔微载体对肝细胞代谢产生了一定的促进作用，表明其有一定的生物调节作用。碳水化合物代谢指标测定表明，壳聚糖球形多孔微载体对肝细胞的代谢水平有促进作用，能够提高肝细胞的代谢水平。
4.结论
本研究制备出具有良好生物相容性、微环境调节功能的壳聚糖球形多孔微载体，并通过肝细胞培养实验评估其支持肝细胞生长和代谢的能力。实验结果表明，壳聚糖球形多孔微载体对肝细胞的增殖和代谢产生了一定的促进作用，具有潜在的生物医学应用价值。但本研究仅为初步试验，还需进一步开展相关研究，以完善壳聚糖球形多孔微载体的制备方法，并探究其在其他生物组织中的应用前景。