细胞移植具有治疗疾病的能力。在这些疾病当中，急性肾衰竭和慢性肾脏疾病是两种非常普遍的疾病，具有较高心血管疾病发病率和死亡率，需要大量的医疗花费。因此，迫切需要推迟慢性肾脏疾病发病和加快急性肾脏疾病恢复的方法。
目前研究出各种治疗方法，包括移植组织来源细胞单独或作为协助细胞进入损害或功能障碍组织，可能通过自身分泌细胞保护因子和通过再生蛋白募集细胞来促进组织再生。植入细胞的命运取决于细胞的适应性和受细胞微环境影响的表型改变。而许多细胞在3D培养和标准的2D培养相比细胞表型保存较好。
自体同源细胞不会被主体免疫系统排斥并且可以融入新生组织，不幸的是，从受损的组织中恢复健康细胞却达不到满意的效果，自体细胞经过体外“重新编程”是另外一种治疗方法，但是这些细胞需要扩大数量，这是主要的限制因素，并且不能及时地用于急性器官疾病。此外，如果急性器官障碍是由基因决定的，自体细胞需要先进行基因处理。异体细胞可以比较容易的培养、存储和收获用于治疗急性医疗状况，这使再生/组织修复治疗成为一种有效的选择。但主要的缺点是植入后对免疫排斥的敏感性，需要同时服用免疫抑制药物而产生的负面效果。而且，免疫抑制剂可能会干扰细胞的应答和功能，可能改变植入细胞的再生性能。
作为一种可能克服这一限制的选择，通过封装异体细胞和细胞簇的免疫隔离技术是一种较好的方法，它可以预防免疫排斥而不需要长期免疫抑制剂。传统的细胞包膜拥有固定直径在-1μm之间，而实验和计算表明μm是细胞和血液供应使营养素和氧气完全分散的最大距离。传统的微囊由于直径较大，微囊堆积在组织表面造成细胞浪费，并且引起中心组织缺氧，推迟细胞分泌营养素。而且，大体积的微囊限制了腹腔内腔移植点的选择。为了克服这些限制，我们最近改进一种新方法，基于流体动力学原理的细胞簇适形包膜封装（CCE）。这种方法使用一种非常薄（几十微米）的生物相容性的聚乙二醇（PEG）和藻朊酸盐（ALG）水凝胶包裹细胞，不会影响被封装细胞的活性和功能。
再生医学的最终目的是通过受伤组织细胞替换或者通过主体释放再生因子促进主体组织再生。在这次实验研究中，我们的目的是评估通过微流体适形包膜平台构造细胞的有效性，它可以进行细胞移植不需要免疫抑制药物，并且通过基因改造，它可以在细胞移植点局部提供再生因子。
hRECs作为我们选择的细胞模型，可以移植到肾包膜下治疗肾脏疾病。其原理是基于前面研究表明3D培养的hRECs相较传统的2D培养的hRECs维持了大部分类似体内形态学与功能学特征，这使得hRECs在移植后极大的保留了再生能力。标准3D细胞培养需要使hRECs在胞外基质模型支架中悬浮。我们决定改进优化一种新的工艺培养hRECs，在无支架3D条件下形成微球。这种无辅助支架的方法将会使细胞团的平均直径减少到-μm。这将可以局部注射细胞团并且它们可以平均分布，同时简化移植程序。它同样可以封装单个细胞团，是免疫隔离最小化并且允许细胞移植到类似肾包膜下这样的地方。无支架将拥有更简单的临床移植管路规程。
最佳化培养集中于hRECs形成的微球体直径在-μm。我们的目的在于增加细胞聚合尺寸从而最大化细胞之间相互作用，并且不会引起的由于限制细胞分散而导致中心细胞缺氧和坏死。我们发现3D培养hRECs不会像在标准的2D长期培养条件下丧失细胞活力和增殖能力。它在培养的14天中保留了细胞活力与增殖能力，这与我们的假设以及前期研究是一致的。
我们评估了hRECs通过PEG-ALG水凝胶封装进行免疫隔离对细胞活性、增殖能力和分泌营养因子的影响。进行免疫隔离主要为两方面：第一，封装3D细胞簇将保证细胞在移植后的完整性。因此，细胞具有完整的3D结构可以接受细胞外基质信号促进分泌营养因子，这对组织再生具有积极影响，包括细胞补充、生存、增殖和组织重建。第二，聚合物水凝胶层可以保护细胞免受免疫细胞攻击并且延长生存期，甚至完全与主要组织相容性复合体不匹配。我们选择CCE封装是为了使包膜厚度达到最小，并且减小氧气、营养物质和营养因子的扩散障碍和非生物包膜材料的用量。此外，较小的包膜可以使细胞一直到更多的地方，包括肾包膜下。同时封装不会在长期培养中不会损坏hRECs功能。可以想象的，CCE封装hRECs植入受损部位后不会影响体内再生能力。更重要的是，CCE结合3D培养hRECs很可能通过提高细胞间的相互作用而提高了细胞增殖能力。这与其他类型细胞封装后提高了细胞生存能力和效果是一致的。
通过基因改造hRECs作为再生和修复药物，我们成功创造了标准大小的3DhRECs细胞团，预先进行转基因改造并且通过CCE封装。全部过程没有影响细胞的增殖能力和分泌营养因子能力，有些方面甚至有所提高。这种方法代表了利用移植hRECs治疗日益增长的肾脏疾病更进一步
V.Manzolietal.,Engineeringhumanrenalepithelialcellsfortransplantationinregenerativemedicine,MedicalEngineeringandPhysics(),北京哪家医院治白癜风费用少北京中科医院曝光
