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鲁鉴达:生物人工肾小球滤过膜的初步构建和滤过功能评估 PPT讲座视频 The 8th Asia Pacific Chapter Meeting of International Society for Peritoneal Dialysis (APCM-ISPD 2017)
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标题： 生物人工肾小球滤过膜的初步构建和滤过功能评估
讲者： 鲁鉴达
单位： 复旦大学附属华山医院
关键词：
生物人工肾小球 MEMS 滤过性能
播放： 2318
论文摘要：
目的：利用微电子机械系统（MEMS）技术合成一种复合结构多孔滤过膜。模拟肾小球生理结构在滤过膜两侧培养肾小球内皮细胞及足细胞，以此来构建生物人工肾小球滤过膜。并对其滤过功能进行评估。

方法：利用微电子机械系统工艺对镍基片进行光刻胶，湿法刻蚀，镀金等处理后形成孔隙规整的复合结构多孔滤过膜。预处理后，予IV型胶原对滤过膜进行包被修饰。将肾小球内皮细胞和足细胞在保证一定密度的前提下培养在多孔滤过膜的上下两面。培养至一定时间后，分别予扫描电镜，免疫荧光染色（DAPI，WT-1）观察细胞在滤过膜上生长情况。待细胞基本铺满滤过膜后，将其放入特制的滤过测量通路作为实验组。将未进行细胞培养的空白滤过膜进行同样处理作为对照组。滤过膜的流入侧为代表小、中、大分子的不同溶质，包括维生素B12（1.36kd），白蛋白（68kd），球蛋白IgG（160kd）。检测不同溶质流入液的基础浓度（Cb）与滤出液浓度（Cp）。并将Cp/Cb作为滤过性能评价指标。同时检测流入压力、流出压力、滤过压力，以此计算跨膜压（TMP）。公式为TMP=（（P流入+P流出）/2-P滤出）。

结果：利用MEMS工艺所构建的复合结构多孔薄膜的孔径直径为10um，厚度为20um。放入滤过膜的细胞培养孔与常规细胞培养孔相比，细胞形态、生长增殖未见明显差异。扫描电镜可见滤过膜上细胞生长密集，细胞表面有丰富的微绒毛结构，提示细胞生长状况良好。但能发现滤过膜仍有少量区域没有被细胞覆盖。免疫荧光染色（DAPI、WT-1）结果进一步证实内皮细胞、足细胞在薄膜上成功生长。测定滤过性能时，使流速保持在1.0ml/min左右（P跨膜压=3mmHg）。维生素B12在实验组和对照组的平均Cp/Cb均为100%，白蛋白在实验组中平均Cp/Cb为10.6%。在对照组的平均Cp/Cb为43.1%。球蛋白IgG在实验组中平均Cp/Cb为1.1%，在对照组的平均Cp/Cb为35.1%。如果增加蠕动泵的流速或提高跨膜压，可发现实验组与对照组中的Cp/Cb(白蛋白、球蛋白IgG)均会上升，且实验组的上升趋势更加明显。

结论：内皮细胞和足细胞能够在复合结构多孔滤过膜上能够有效粘附，生长，形态完好。但难以形成均匀，规则，有序的空间结构。内皮细胞层和足细胞层可以在一定程度上有效发挥肾小球滤过屏障的作用，但其屏障作用不完全（仍有大、中分子的部分漏出），仍需进一步改进。
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鲁鉴达

肾内科

复旦大学附属华山医院

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