用于组织工程应用的植物组织脱细胞两种方法

这些方法有助于解决生物材料领域中的关键问题，例如开发具有优异流体传输性能、复杂超微结构且可规模化生产的支架材料。这些技术的主要优势在于，无需特殊设备即可将其应用于大多数植物的茎组织。首先，采集新鲜或冷冻的 F.hispida 叶片样品。

将任何剩余的新鲜样品在 -20 摄氏度下保存，以备后续使用。将叶片浸没于 20 至 25 摄氏度的去离子水中。使用洁净的活检打孔器将叶片切成直径为 8 毫米的圆片。

接下来，为了清洗叶片样品，将其浸入去离子水中，在摇床平台上以低速振荡孵育5至10分钟。然后，用去离子水配制10%（重量/体积）的SDS溶液。配制好SDS溶液后，将叶片样品置于塑料培养皿中。

然后加入SDS溶液，完全覆盖样品。将浸入SDS的叶片样品加盖后置于摇床中，以防止蒸发。随后在室温下孵育叶片样品五天。

孵育五天后，将 SDS 溶液替换为去离子水。将样品在去离子水中浸泡，并在摇床中孵育 10 至 15 分钟。接着，将 5 毫升非离子型表面活性剂与 50 毫升漂白剂混合。

将此混合物加入445毫升去离子水中。然后将样品浸入 freshly prepared 非离子表面活性剂漂白溶液中。每24小时更换一次非离子表面活性剂漂白溶液，直至样品透明。

然后将澄清的样品置于去离子水中，在摇床上浸没孵育两分钟。对于无洗涤剂的脱细胞处理，用3%（重量/体积）的碳酸氢钠溶液配制5%（体积/体积）的次氯酸钠溶液。接下来，在通风橱内，将该溶液在加热板上加热至60至70摄氏度。

当溶液达到所需温度后，立即将叶片样品浸入。随后降低搅拌器的转速，以防止样品受损，并观察明显透明的样品，小心地将其从水浴中转移。最后，将样品在去离子水中孵育一到两分钟。

由于所有样品本质上均不相同，建议每隔约15分钟检查一次脱细胞进程，以确保样品不受损伤。首先研究MTM、SAF和UTS参数，以探究P.aquatica和F.hispida两个物种脱细胞支架的独特特性。事实上，采用基于洗涤剂和无洗涤剂的两种脱细胞方法时，这三个参数均表现出相似的力学性能。

然而，使用SDS而非漂白剂进行脱细胞处理时，F.hispida的UTS力学性能表现出显著更高的平均值。与未脱细胞的样品相比，所研究的脱细胞植物物种的基因组DNA含量也显著降低。接下来，还测量了人皮肤甲状腺母细胞在脱细胞处理的P.aquatica或Garcinia支架存在下的代谢活性。

有趣的是，基于无去污剂的支架对细胞代谢活性的影响较小，但与仅使用去离子水洗涤相比，在SDS清除后先用Tris盐酸缓冲液洗涤，再用无血清培养基处理，可进一步降低对细胞代谢活性的影响。最后，本文展示了在F.hispida叶片结构表面用钙黄绿素染色的间充质干细胞的生长情况。一旦掌握，这些技术在正确操作的情况下，可在大约七天到短短15分钟内完成。

在执行这些步骤时，重要的是要持续监测样本的脱细胞过程，因为不同批次的样本可能存在差异，从而导致透明化所需时间不同。完成该步骤后，可进一步采用其他方法，如定量分析或力学测试，以回答更多问题，例如样本的透明化程度如何，以及样本在力学性能上与哪些其他组织相似。该技术自建立以来，已为组织工程领域的研究人员制造可灌注支架铺平了道路。

观看本视频后，您应该能够充分理解如何对植物组织进行脱细胞处理，以用作支架材料。请注意，在操作过程中使用洗涤剂和漂白剂产生的气雾可能具有危险性，因此必须采取预防措施，例如佩戴适当的个人防护装备，并在通风橱中进行相关操作。