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中枢神经系统(CNS)的再生是一个世界性的难题,组织工程是一种很有希望的促进CNS再生的途径之一。神经干细胞可以自我更新并分化为神经元和胶质细胞,是理想的CNS组织工程细胞来源,用于CNS变性及损伤性疾病的治疗。研究生物材料如何调控神经干细胞的状态和命运,以及生物材料应用于未来干细胞治疗中的潜力,是目前CNS组织工程研究中一个非常重要的组成部分。从材料对神经干细胞的调控作用入手,首次发现化学基团能够调控神经干细胞的行为,包括细胞粘附、迁移和分化以及神经球之间的通讯。因此,生物材料调控神经干细胞的因素可以归结为分子水平-化学基团。研究了神经干细胞在透明质酸/多聚赖氨酸支架材料内的行为,发现:在单细胞状态下,神经干细胞能粘附到透明质酸/多聚赖氨酸支架材料上,分化为神经元和星形胶质细胞;而神经球的细胞则迁移到透明质酸/多聚赖氨酸水凝胶支架材料表面。总之,在无血清培养基内,透明质酸/多聚赖氨酸水凝胶为神经干细胞提供了良好的微环境。采用抗体固定化技术,用化学方法将抑制因子受体-NgR抗体接枝到透明质酸/多聚赖氨酸水凝胶上,研制了一种新型的复合组织工程支架材料-透明质酸/多聚赖氨酸/NgR抗体(HA/PLL/anti-NgR)水凝胶。该复合支架具有非常疏松多孔的结构,可生物降解,良好的与脑相似的力学性能,体内植入实验表明该复合水凝胶与宿主脑组织界面结合良好,抑制胶质瘢痕形成,且可诱导神经细胞向水凝胶内迁移。将神经干细胞接种到HA/PLL/anti-NgR水凝胶内,研究结果表明HA/PLL/anti-NgR凝胶为神经干细胞的分化以及为分化神经元的成熟和星形胶质细胞提供了良好的微环境。体内植入实验也表明,复合神经干细胞后的HA/PLL/anti-NgR水凝胶与宿主脑组织界面结合良好,未形成胶质瘢痕。上述结果表明,所制备的HA/PLL/anti-NgR凝胶有望用于神经干细胞的移植治疗。