本发明专利技术提供了生成微脉管网络、内皮原始脉管、组织和人冠状动脉替代品的方法。在体外由组织工程化的原始脉管（200，202）制造微血管网络，所述组织工程化的原始脉管萌芽至细胞外基质蛋白的支撑基质中，例如凝胶。微血管系统集成在能够进行可控的流体灌注的设备中。所述血管可以包括源自一种细胞型的细胞如内皮细胞，或源自两种或三种细胞型的组合。根据本发明专利技术提供的模型可以适用于提供能够应用于生物工程化的人工组织的供功能齐全的脉管体系。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了。在体外由组织工程化的原始脉管（200，202）制造微血管网络，所述组织工程化的原始脉管萌芽至细胞外基质蛋白的支撑基质中，例如凝胶。微血管系统集成在能够进行可控的流体灌注的设备中。所述血管可以包括源自一种细胞型的细胞如内皮细胞，或源自两种或三种细胞型的组合。根据本专利技术提供的模型可以适用于提供能够应用于生物工程化的人工组织的供功能齐全的脉管体系。【专利说明】相关申请本申请是申请号为200780010627.3、申请日为2007年3月9日、专利技术名称为“可灌注的微脉管体系的制造方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。关于联邦政府赞助研究的声明本专利技术具有政府的支持，是在美国国立卫生研究院国家心脏、肺和血液研究所授予的基金号为1R21HL081152-01的基金下完成的。美国政府在本专利技术中具有一定的权利。
本专利技术关于一种用于研究生理的和病理的脉管生长以及响应脉管生成因子或抗脉管生成因子的脉管生长的方法。
技术介绍
在正常的脉管的生长过程中(例如，月经周期，胎盘形成，发胖，伤口愈合，炎症)，新血管的生成是规律的并最终停止。值得关注的是，脉管生长的反常是病理学上的一个关键因素。例如，肿瘤的生长、糖尿病性视网膜病变、关节炎、和牛皮癣涉及直接促成病理状态的脉管的过度增殖。相反，作为老年个体的特征，脉管生长的削弱危害了伤口的愈合以及由损伤或疾病致使的局部缺血组织的脉管再生。因此，对指导组装新血管的机理以及启动和终止血管生长的过程的理解，是控制血管疾病的策略的发展的核心。 在新血管的生长过程中(血管生成)，萌芽(sprout)源自血管内皮细胞，该血管内皮细胞排列成毛细血管和后毛细血管的内腔(Iument)-血管系统的最小分枝。血管生成是一个复杂的、多步骤的过程。尽管公开了数以千计的关于血管生成的研究，但是，对介导和控制血管生成以及形态发生的细胞机理了解甚少。由于大部分组织的不透明性，很难在体内实时地观察血管生成萌芽态的具体情况。很难在三维空间重建组织切片，且无法与血管生长的动态性质相联系。此外，很难在组织切片中发现接近血管生成萌芽的尖端的区域(控制血管浸润(vascular invasion)和形态发生的关键区域)。为了克服传统组织学的局限性，开发出了各种体内的和体外的血管生成模型。体内的血管生成模型:为了克服活体组织的不透明性，研究者通过活体动物体内的“窗户”或专门的观察腔来观察血管生成，所述动物体内的“窗户”包括两栖类幼虫的天然透明的尾巴(Clark and Clarkl939),所述专门的观察腔或者植入在兔子耳朵、老鼠的皮肤(Algire, Chalkley et al, 1945)和仓鼠颊袋(Greenblatt and Shubi 1968)中，或者所述专门的观察腔发育自兔角膜囊袋(Gimbrone, Cotran et al.1974)或鸡胚绒毛尿囊膜(Ausprunk, Knighton et al.1974)。从这些早期的、大量描述性的研究中，得出了对肿瘤诱导的血管化学趋向性的中心范例的验证，以及能促进血管生长的可扩散的源自肿瘤的分子相关发现。体内血管生成的新实验，检测了血管向聚合海绵体或基本植入至啮齿动物的凝胶基底膜蛋白栓塞中的向内生长(Passaniti Taylor et al.1992; Andrade, Machado etal.1997;Akhtar, Dickerson et al.2002;Koike, Vernon et al.2003)。由于下述原因，体内的方法难以实施:(I)血管生成反应中动物至动物的种内变化；(2)缺乏从一个物种到另一个物种的结果转译；(3)购买和饲养动物的花费高；(4)公众不赞成以研究为目的使用动物；以及(5)在动物手术和可视化方面以及结果的评估上遇到的复杂性。体外血管生成的二维(2D)模型:在努力了解血管生成的分子力学的过程中，将从较大的血管中分离出的内皮细胞置于平板培养皿中培养，直至它们形成汇合的(confluent)、类似路面的单细胞层，该单细胞层模拟了血管内皮细胞的内衬(lining)(Jaffe, Nachman et al.1973;Gimbronel976)。尽管作为响应大血管中内皮损伤的增生性模型是有用的(Gimbrone, Cotran et al.1974;Fishman, Ryan et al.1975;Madriand Stennl982;Madri and Prattl986;Jozaki, Marucha et al.1990;Rosen, Meromskyet al.1990)，但是，在模拟血管生成的过程中，在刚性基质上培养的内皮细胞的单层细胞并不典型地组织成毛细血管样的管。在1980年，在成功地长期培养毛细管内皮细胞后(Folkman, Haudenschild et all979),据报道，培养牛或人类内皮细胞20-40天后，在汇合的单层细胞的顶部形成二维的细胞网络，这个过程被称为“体外血管生成”(Folkman，Haudenschild et all980)。出现了看起来像填充有纤维状/无定形物质的“管”和“内腔”的内皮细胞网络，被认为是内源合成的轴芯网络，细胞在轴芯上形成。后续的研究报道了类似的二维网络的形成，该二维网络是由源自大血管的内皮细胞(Maciag，Kadish etal.1982;Madri 1982; Feder, Marasa et al.1983)和接种在具有延展性的基质膜蛋白的水凝胶上的内皮细胞形成的(e.g.Matrigel? gel) (Kubota, Kleiman et al.1988)。尽管脉管发展的二维模型仍沿用至今(基于Matrigel?的分析(Kubota, Kleinman et al.1988)是可商用的)，该模型不具有真正的血管生成的以下5个特点:1、浸润(invasio n) -二维模型中的内皮细胞在细胞外基质的顶部形成网络并显示出很小的进入细胞外基质的倾向(Vernon, Angeilo et al.1992, Vernon, Lara etal.1995)。2、方向性-在二维模型中，在体外形成的内皮细胞网络或多或少的同时遍及预定位细胞的区域，然而体内血管生成包括通过多级分枝使纤维状萌芽分叉而引起的细胞外基质的矢量浸润。3、正确的极性-尽管二维模型使单细胞管与毛细管非常类似(Maciag, Kadish etal.1982; Feder, Marasa et al.1983; Sage and Vernonl994),但是,它们的极性是“由内向外的”，即，他们将基底膜物质沉积在它们的内腔表面，并且使它们的凝血酶原表面向外面向周围的培养基(Maciag, Kadish et al.1982;Feder, Marasa et al.1983)-与体内的情形相反。4、内腔形成-二维模型生成具有专属内腔的内皮细胞(EC)管的证据不足。通常，内皮细胞管具有“内腔”空间，该内腔空间填充有细胞体外基质(或为外生的或为由细胞合成的)(Maciag, Kadish et al.1982;Madri 1982; Feder, Marasa et al.198本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在体外生成可灌注的微脉管网络的方法，该方法包括下述步骤：通过在一组轴芯（2）上以及轴芯的周围培养内皮细胞（1），在体外生成至少一个原始脉管（200）；将所述至少一个原始脉管（200）植入到基质中；诱导所述至少一个原始脉管（200），以在所述基质中生成萌芽（220），所述萌芽能够被选自由碱性纤维原细胞生长因子、动脉内压生长因子和佛波12?肉豆蔻酸?13?酯组成的组中的化合物所诱导，所述化合物被加入到凝胶和/或灌注液中；取出所述一组轴芯（2）；并且对所述至少一个原始脉管（200）和萌芽进行内腔灌注，以模拟从毛细管床的动脉末端到静脉末端的自然血流，以生成微脉管网络。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·纽曼，
申请(专利权)人：诺荑思公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。