学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

保护剂对神经干细胞球导入过程的模拟分析

作　者: 王一
导　师: 马学虎
学　校: 大连理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 刚性球孔隙模型神经干细胞球冷冻保护剂浓度渗透损伤低温导入
分类号: R741
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

神经干细胞(Neural Stem Cells)的移植对于治疗各种神经退行性疾病和组织缺陷性疾病有广阔的临床应用前景,其低温保存对于发挥其组织修复和医疗效力有至关重要的作用。神经干细胞一般成球生长,相对于单细胞悬液,对于神经球的低温保存更具实际意义。本课题的研究目的对神经干细胞球的渗透过程进行数学描述,以便优化冻存过程,提高细胞活率。本文基于养分在组织中的扩散过程,提出了神经球的分层结构,并给出了每一层神经干细胞的分布。同时在跨膜扩散的基础上,结合细胞内和细胞外的扩散过程,给出了传质的连续性方程。然后通过控制容积法,并结合C语言程序,对于微分方程组进行了求解,最终得到了保护剂在神经球内部浓度的变化曲线。同时,在此模型的基础上,建立了基于体积变化的保护剂对于神经干细胞球的导入过程的数学模型,结合保护剂渗透过程中细胞壁和细胞质的分离变化过程,对于神经球的形态和内外保护剂浓度变化有清晰的表示。从结果中可以看出,直径为200μm的神经球细胞内外浓度及浓差较小,虽渗透性损伤及毒性损伤较弱,但保护剂浓度过低,因此,应综合考虑选取合适尺寸的神经球。实验证明,直径为80-100μm的神经球冻存效果最好。同时可以看出扩散系数对浓度和浓差变化影响不大,而较高的细胞膜渗透系数可以有效的增加传质推动力,从而减少细胞内外的浓度差,低温导入会减缓DMSO的跨膜渗透,从而导致细胞内外的浓度差较常温导入时更大。且采用较高浓度的保护剂会导致细胞内外的浓差显著增加。研究表明,高渗透压会损伤细胞膜的内部结构,从而对细胞造成渗透性损伤。相对于其它的渗透性保护剂,对于高浓度DMSO的一步导入对于细胞的伤害更为明显。因此增加溶质的保护剂渗透系数、加强DMSO的跨膜渗透同时对于高浓度保护剂采取分布导入可以有效的减缓跨膜渗透对细胞带来的损伤。

保护剂对神经干细胞球导入过程的模拟分析

内容摘要

全文目录

相似论文