成果名称 ---【 微囊化组织细胞培养及其作为生物型人工器官的研发 】

基本信息
所属机构
中国科学院大连化学物理研究所
立项名称
2003AA205110
成果属性
1
主题词
微囊化;免疫隔离;人工器官
研究起止时间
2003.09 至2005.12
成果公报内容
器官移植是21世纪医学进步的特征,其中细胞移植由于具有良好应用前景而备受关注,目前在此领域最急需解决的关键技术问题包括新型微胶囊制备材料、具有稳定分泌和良好增值特性的细胞和组织、微囊化细胞的规模化制备技术及其相关工艺过程与设备。本项目正是立足于中科院大连化物所综合基础与技术优势,特别是膜与化工技术的理论与实践积累,开展建立具有自主知识产权、成本低、可规模化生产的治疗用微囊化组织细胞制备、培养及移植的工程技术平台。 我组通过在国内率先完成微囊化动物细胞移植治疗顽固性疼痛病人的临床前研究和微囊化细胞治疗帕金森、糖尿病、甲状腺机能减退等动物实验研究。说明细胞移植的两个关键技术:细胞来源及免疫排斥可以通过微囊化细胞得以解决,从而增加了细胞水平移植治疗疾病的可行性。 本项目以转基因CHO细胞、胚胎干细胞、肝细胞为模型,利用微囊化技术进行体外培养、体内植入及功能表达研究。结果显示微囊化细胞更加耐受不利环境,有利于提高培养液利用率,降低成本。利用细胞培养罐可实现规模化培养,每年可生产微囊化细胞70升,如果按20ml/人植入量测算,可以满足3500人移植需求;微囊化培养体系减缓了ES细胞在体外自发性分化的进程,体内植入的微囊化ES细胞增殖速度约为同期体外培养对照组的2-3倍,通过检测各胚层转录因子初步证明ES细胞主要向中胚层和内胚层方向分化;微囊化肝细胞形成的三维生长肝细胞,表达白蛋白的能力提高近5倍。为下一步利用微胶囊技术平台构建生物人工肝提供了重要理论和技术参考。 围绕生物微胶囊技术平台应用的需求,建立了微囊化材料壳聚糖可控降解的方法、微囊化细胞冻存工艺,细胞复苏后具有较高的活性、增殖能力和产物分泌能力(达到未冻存的80%-90%);建立了体外评价微胶囊生物相容性的新型细胞模型、微胶囊纤维化增生程度定量分析新方法。为满足多种组织细胞包封和移植的需求,研制了可规模生产对称性好,粒径大小可控,微米级微胶囊制备系统,该项设备目前国内尚属空白;并已申请发明专利7项,发表中英文论著17篇。 上述研究采用的技术路线和关键技术手段所得到试验结果揭示了一系列与微囊化细胞移植技术相关的重要科学规律,为完善和扩展微囊化人工器官、微囊化细胞移植技术平台的应用和产业化提供技术基础。
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