精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸（RGD）多肽修饰多孔钽材料对软骨细胞粘附性影响的实验研究

发布时间：2017-05-24 05:11

  本文关键词：精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸（RGD）多肽修饰多孔钽材料对软骨细胞粘附性影响的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的研究RGD、ColⅡ和RGD/ColⅡ混合修饰多孔钽支架对其形貌及软骨细胞早期黏附、增殖、基质分泌等生物学行为的影响。探讨骨细胞外基质成分修饰多孔钽做为软骨组织工程支架材料修复软骨缺损、促进软骨再生，恢复软骨生理结构与功能的可行性，为进一步体内实验及临床应用提供实验依据。 方法1扫描电镜观察多孔钽材料及RGD、ColⅡ和含1mg/mlRGD和1mg/mlⅡ型胶原混合液修饰多孔钽支架后的形貌特征；检测并观察各组多孔钽亲水性。2以含0.2mg/mlRGD和1mg/mlⅡ型胶原混合液、含1mg/mlRGD和1mg/mlⅡ型胶原混合液、含5mg/mlRGD和1mg/mlⅡ型胶原混合液、含10mg/mlRGD和1mg/mlⅡ型胶原混合液、单纯1mg/ml RGD(Ta-RGD组)及单纯1mg/mlⅡ型胶原(Ta-ColⅡ组)分别对多孔钽支架进行修饰，以未修饰纯钽支架作为阴性对照组，空白24孔板作为空白对照组，将第2代软骨细胞接种到上述支架上，体外培养2h、4h，沉淀法检测各组支架软骨细胞粘附率，对所得数据进行单因素方差分析，并扫描电镜观察比较4h时细胞在各组钽材料上的黏附情况。3兔软骨细胞与各组多孔钽支架体外复合培养，经扫描电镜观察比较细胞在材料上的黏附、形态、生长及增殖情况；MTT法检测比较各组多孔钽支架对软骨细胞增殖的影响；羟脯氨酸法测定各组多孔钽上软骨细胞分泌II型胶原量。 结果1多孔钽支架表面成蜂窝状，空隙分布均匀。扫描电镜观察，材料表面为直径约400~600μm微孔结构，孔隙为三维立体的连通结构，类似于松质骨。多孔钽经RGD修饰后，，其三维立体多孔结构无明显变化，表面有斑点样涂层。多孔钽经ColⅡ及RGD/ColⅡ混合物修饰后，其三维立体多孔结构亦无改变，其表面可见一薄膜涂层，分布广泛，薄厚较均匀。2亲水性测定：测得纯Ta组、Ta-RGD组、Ta-ColⅡ组及Ta-RGD/ColⅡ1.0mg/ml组支架亲水率分别为1.3%±0.1%、1.5%±0.3%、4.1%±0.6%、4.3%±0.5%，修饰后多孔钽亲水率较纯钽显著提高，差异有统计学意义（P＜0.05）。3粘附率的检测：改性后材料细胞黏附率较改性前支架均有明显提高，各Ta-RGD/ColⅡ组＞Ta-ColⅡ组＞Ta-RGD组＞纯Ta组，组间比较均有统计学意义（P＜0.05）。另外不同浓度RGD与ColⅡ混合修饰多孔钽，其粘附率随RGD浓度的增加而增加， RGD浓度提高到一定程度后，其促黏附能力存在饱和现象。扫面电镜观察结果印证了上述结论。4细胞增殖检测：MTT法进行细胞增殖检测结果显示，第1天各组间比较，Ta-RGD组＞纯Ta组、Ta-ColⅡ组＞纯Ta组、Ta-RGD/ColⅡ1.0mg/ml组＞RGD组、Ta-RGD/ColⅡ1.0mg/ml组＞ColⅡ组，差异有统计学意义（P＜0.05），Ta-ColⅡ组虽高于Ta-RGD组，但无统计学差异（P＜0.05）；第3天、5天、7天、10天和13天，Ta-RGD/ColⅡ1.0mg/ml组＞Ta-ColⅡ组＞Ta-RGD组＞纯Ta组，各组间比较均有统计学差异（P＜0.05）。扫描电镜观察直观的印证了上述结论。5羟脯氨酸法测定各组多孔钽上软骨细胞分泌II型胶原量，Ta-RGD/ColⅡ1.0mg/ml组＞Ta-ColⅡ组＞Ta-RGD组＞纯Ta组，组间比较均有统计学意义（P＜0.05）。 结论1多孔钽经RGD、ColⅡ修饰后其多孔结构无改变，但亲水性提高。2经RGD肽修饰的多孔钽表面与软骨细胞具有较高的黏附率及活性，故可作为黏附识别序列促进软骨细胞在钽表面粘附和增殖；Ⅱ型胶原修饰多孔钽后同样与软骨细胞具有较好的粘附性和生物相容性。3RGD-ColⅡ混合修饰多孔钽后，可在其表面模拟软骨细胞外基质，促进钽与软骨细胞的粘附及增殖，其中最优组为Ta-RGD/ColⅡ1mg/ml组，有望成为软骨组织工程的理想支架。
【关键词】：多孔钽 RGD ColⅡ 表面修饰 软骨组织工程
【学位授予单位】：河北联合大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08;R687.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-13
• 第1章 实验研究13-44
• 1.1 材料与方法13-19
• 1.1.1 实验动物及材料13-15
• 1.1.2 RGD、ColⅡ修饰多孔钽材料的形貌特征及亲水性15
• 1.1.3 软骨细胞的分离培养及鉴定15-16
• 1.1.4 RGD、ColⅡ修饰多孔钽对软骨细胞黏附的影响16-17
• 1.1.5 RGD、ColⅡ修饰多孔钽对软骨细胞增殖的影响17-18
• 1.1.6 羟脯氨酸法测定 RGD、ColⅡ修饰多孔钽上软骨细胞分泌 II 型胶原量18-19
• 1.2 结果19-31
• 1.2.1 多孔钽支架修饰前后的形貌特征及亲水性19-23
• 1.2.2 兔软骨细胞的形态学观察及鉴定23-24
• 1.2.3 RGD、ColⅡ修饰多孔钽对软骨细胞粘附性的影响24-26
• 1.2.4 RGD、ColⅡ修饰多孔钽对软骨细胞增殖的影响26-27
• 1.2.5 扫描电镜观察 Ta-RGD/ColⅡ-软骨细胞复合物的细胞形态27-30
• 1.2.6 RGD、ColⅡ修饰多孔钽上软骨细胞分泌 II 型胶原量30-31
• 1.3 讨论31-40
• 1.3.1 多孔钽支架修饰前后的物理特性31-34
• 1.3.2 种子细胞的选择及鉴定34-35
• 1.3.3 RGD、ColⅡ修饰多孔钽支架对软骨细胞粘附、增殖及基质分泌的影响35-40
• 1.4 结论40
• 参考文献40-44
• 第2章 综述细胞外基质成分修饰骨科植入物的研究进展44-53
• 2.1 Col I 修饰物44-46
• 2.1.1 Col I 修饰钛及其合金44-45
• 2.1.2 Col I 修饰羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）45-46
• 2.2 CS 修饰物46-47
• 2.2.1 CS 修饰钛及其合金46-47
• 2.2.2 CS 修饰 HA47
• 2.3 RGD 肽修饰物47-49
• 2.3.1 RGD 肽修饰钛及其合金48
• 2.3.2 RGD 修肽饰 HA48-49
• 2.4 其他细胞外基质成分修饰物49
• 2.5 展望49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 导师简介54-55
• 作者简介55-56
• 学位论文数据集56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 李旭升,胡蕴玉,范红斌,白建萍,吕荣,腾勇,王军;新型快速成形的三维多孔支架材料构建组织工程软骨[J];第四军医大学学报;2005年11期

2 曹馨;于卫强;张富强;;种植体表面活性肽/蛋白修饰的研究进展[J];国际口腔医学杂志;2012年01期

3 杨大志,郝杰;多肽对生物材料表面修饰的研究现状[J];国外医学(生物医学工程分册);2004年02期

4 马佳;赵铱民;郑红;王晓红;刘力;;经Ⅱ型胶原修饰的快速成形聚酯材料对软骨细胞黏附和增殖的影响[J];口腔颌面修复学杂志;2008年03期

5 郑凯;于秀淳;郭征;郝玉琳;;生物金属材料在骨科的应用及发展[J];生物骨科材料与临床研究;2013年02期

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本文编号：389884