由H&E 染色(如圖4-8)結果，針對經酵素分解24 小時後的完全經酵素分解的軟骨 組織塊，靜態培養後的軟骨組織塊細胞增生快速且組織結構良好。而有動態靜水壓力加 壓後的軟骨組織增生不明顯且組織結構空洞。這種情況是由於經酵素分解 24 小時後的
軟骨組織已經呈現細胞型態，而結果顯示了軟骨細胞並無法承受壓力的衝擊而流失，故 有動態靜水壓力刺激的軟骨細胞並沒有機會成長為良好軟骨組織即被壓力衝擊流失至 培養基中。
圖 4-8 完全經酵素分解之軟骨組織塊 H&E 染色。
a 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為動態靜水壓力刺激狀態(200X) b 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為靜態培養狀態(200X)
c 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為動態靜水壓力刺激狀態(400X) d 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為有靜態培養狀態(400X)。
由SafraninO (如圖4-9)的結果，針對完全經酵素分解之軟骨組織塊，可以看出 靜態培養後的軟骨組織塊結構完整且有GAGs 的分泌，但在有動態靜水壓力加壓後的 軟骨組織結構鬆散且GAGs 分泌並不均勻。這個結果顯示了若僅僅是單純軟骨細胞型 態因無法抵抗動態靜水壓力的衝擊，故沒有良好的GAGs 生成。
圖 4-9 完全經酵素分解之軟骨組織塊SafraninO 染色。
a 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為動態靜水壓力刺激狀態(200X) b 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為靜態培養狀態(200X)
c 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為動態靜水壓力刺激狀態(400X) d 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為有靜態培養狀態(400X)。
由第二型膠原蛋白染色(如圖4-10)的結果顯示，針對完全經酵素分解之軟骨組織 塊，在靜態培養後的軟骨組織塊有第二型膠原蛋白的生成，但在動態靜水壓力加壓後的
軟骨組織塊所染到的第二型膠原蛋白區域並不明顯。這個結果顯示動態靜水壓力刺激的 確對完全經酵素分解的軟骨組織塊其生長有不利的影響，也因而無法正常地分泌第二型 膠原蛋白。
圖 4-10 完全經酵素分解之軟骨組織塊第二型膠原蛋白染色。
a 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為動態靜水壓力刺激狀態(200X) b 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為靜態培養狀態(200X)
c 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為動態靜水壓力刺激狀態(400X) d 為完全經酵素分解之軟骨組織塊且為有靜態培養狀態(400X)。
第五章 結論
本研究針對對靜水壓力加壓軟骨組織於體外生長，其中包括:(1)第二章中建立了一 個新穎的設計概念來改進以往靜水壓力生物反應器所遭遇的問題、(2)第二章設計了一 種新穎性的軟骨切碎機，用以替代以往人工切碎軟骨所耗費之人力 (3)第三章建立了一 個新的技術，該技術係以部份酵素分解的組織塊替代原本的細胞培養、(4)從該靜水壓 力生物反應器設計概念做為基礎的細部設計與測試、(5)實際應用軟骨組織在該靜水壓 力生物反應器中培養、(6)針對經過該靜水壓力生物反應器培養後的軟骨組織測試其二 型膠原蛋白、蛋白醣與軟骨細胞增生能力。
本研究的特點在於使用系統化的品質機能展開法，設計並改善目前靜水壓力生物反 應器所遭遇到的問題，特別是對於不間斷的加壓程序與良好的質量傳輸兩項參數的改 進，而且在這兩項參數改善的同時其它參數並未變差，如此才能提供軟骨細胞更好的體 外環境，目的在於生長功能更正確的軟骨組織。
本研究的結果分為兩部分，第一部份為針對組織工程設計之組織切碎機的確能取代 人工切碎組織，減少人員操作所造成的污染以及器械沾黏所造成的損耗。並經由效能測 試結果證實該組織切碎機切碎效率較傳統人工切碎高出約30%。
第二部分則為新穎型靜水壓力生物反應器，經過一連串工程設計法的設計，組裝與 測試，到最後實際應用於提供動態靜水壓力培養各種不同型態的軟骨組織塊。最終結果 顯示，該新穎性靜水壓力生物反應器的確能提高完全未經過酵素分解及部分經酵素分解 之軟骨組織塊的細胞外間質分泌均勻，並使其新生組織結構完整且型態更接近於天然軟 骨組織。