硫酸软骨素在软骨组织工程中的应用研究

发布时间：2017-07-07 22:15

  本文关键词：硫酸软骨素在软骨组织工程中的应用研究

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【摘要】：背景： 关节软骨缺损按损伤程度可分为三种类型：部分软骨缺损、全层软骨缺损和骨软骨缺损。目前临床上常用的治疗方法主要有微骨折术、自体软骨细胞移植、人工关节置换等。组织工程是一门新兴的综合学科,涵盖了生物学、医学、材料学和工程学等多个学科领域,在治疗软骨缺损方面有着广阔的应用前景。硫酸软骨素是一种天然酸性氨基多糖,是软骨细胞外基质的主要成分之一,具有多种重要生物活性。本研究基于硫酸软骨素设计了两种支架材料用于关节软骨缺损的修复,探讨硫酸软骨素在软骨组织工程的新应用。本研究分为两个部分：(1)硫酸软骨素复合蚕丝支架用于修复全层软骨缺损的研究；(2)硫酸软骨素复合多巴胺用于软骨表面改性的研究。 第一部分硫酸软骨素复合蚕丝支架修复全层软骨缺损 目的：探讨蚕丝-硫酸软骨素支架在修复全层软骨缺损中的作用效果,为支架进入临床应用做前期基础研究。 方法：构建蚕丝支架和蚕丝-硫酸软骨素支架,并对支架的微观结构、硫酸软骨素含量和力学性能进行表征,检测支架对人来源的软骨细胞粘附、增殖和迁移的影响,通过实时RT-PCR测定支架的抗炎活性。利用新西兰兔制造膝关节软骨全层缺损模型,分别植入蚕丝支架和蚕丝-硫酸软骨素支架,术后6周和12周收样本,对样本进行大体观察和评分,以及组织学观察和评分。 结果：蚕丝-硫酸软骨素支架较蚕丝支架力学性能更好,促迁移能力更强,抗炎活性更高。植入蚕丝-硫酸软骨素支架的关节软骨修复效果优于蚕丝支架组和空白对照组。 结论：蚕丝-硫酸软骨素支架能很好地修复全层软骨缺损,是有临床应用前景的软骨组织工程支架材料。 第二部分硫酸软骨素复合多巴胺用于软骨表面改性 目的：探讨硫酸软骨素-多巴胺复合物形成生物涂层的能力及该涂层的生理功能,为硫酸软骨素-多巴胺生物涂层应用于部分软骨缺损的修复做前期研究。 方法：合成硫酸软骨素-多巴胺复合物,并利用1H-NMR图谱对其结构进行表征。利用多巴胺的氧化自聚合性质,在软骨表面制备了硫酸软骨素-多巴胺生物涂层,对软骨进行表面改性,考察了该涂层对软骨表面形貌的影响,测定了其对人来源的软骨细胞的毒性大小,并检测了其对细胞增殖和粘附的影响。 结果：硫酸软骨素-多巴胺生物涂层不改变软骨的表面形貌和三维结构,对软骨细胞无毒性,能促进软骨细胞增殖,有效提高外源软骨细胞在软骨表面的粘附率。 结论：硫酸软骨素-多巴胺涂层有优良的细胞相容性和生物活性,可用于软骨组织工程,为软骨组织工程中提高新生组织与周边原生组织的整合性提供了新的方法和思路。
【关键词】：软骨组织工程 软骨缺损修复 硫酸软骨素 蚕丝 多巴胺
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 引言13-16
• 1 第一部分 硫酸软骨素复合蚕丝支架修复全层软骨缺损16-33
• 1.1 实验材料16-17
• 1.1.1 材料和试剂16
• 1.1.2 实验仪器及材料16
• 1.1.3 相关溶液的配制16-17
• 1.1.4 实验动物17
• 1.2 实验方法17-23
• 1.2.1 支架的制备和观察17-18
• 1.2.2 硫酸软骨素的定量和释放18
• 1.2.3 支架的力学测试18-19
• 1.2.4 人软骨细胞的培养19
• 1.2.5 支架的生物相容性研究19-20
• 1.2.6 细胞迁移测试20
• 1.2.7 蚕丝-硫酸软骨素支架的体外抗炎活性20-21
• 1.2.8 关节软骨全层缺损的动物模型21
• 1.2.9 关节软骨缺损修复的大体评估21-22
• 1.2.10 组织学染色22-23
• 1.2.11 统计学分析23
• 1.3 实验结果23-30
• 1.3.1 支架的形貌分析23-24
• 1.3.2 硫酸软骨素的定量24
• 1.3.3 硫酸软骨素的释放24-25
• 1.3.4 支架的力学测试25
• 1.3.5 软骨细胞在支架上的粘附25-26
• 1.3.6 软骨细胞在支架上的增殖26
• 1.3.7 蚕丝-硫酸软骨素支架对软骨细胞迁移的影响26-27
• 1.3.8 蚕丝-硫酸软骨素支架的体外抗炎活性27-28
• 1.3.9 全层软骨缺损修复的大体观察28
• 1.3.10 全层软骨缺损修复的大体评估28-29
• 1.3.11 全层软骨缺损修复的组织学染色观察29-30
• 1.4 讨论30-33
• 2 第二部分 硫酸软骨素复合多巴胺用于软骨表面改性33-42
• 2.1 实验材料33
• 2.1.1 材料和试剂33
• 2.1.2 实验仪器及材料33
• 2.1.3 相关溶液的配制33
• 2.1.4 实验动物33
• 2.2 实验方法33-36
• 2.2.1 CS-D的制备33-34
• 2.2.2 CS-D的结构表征34
• 2.2.3 软骨切片的制备34
• 2.2.4 软骨表CS-D涂层的制备34
• 2.2.5 CS-D涂层的形貌表征34-35
• 2.2.6 人软骨细胞的培养(同第一部分)35
• 2.2.7 CS-D涂层的细胞毒性测定35
• 2.2.8 CS-D涂层的细胞增殖测定35
• 2.2.9 CS-D涂层的细胞粘附测定35-36
• 2.2.10 统计学分析36
• 2.3 实验结果36-40
• 2.3.1 CS-D的制备和表征36-37
• 2.3.2 CS-D涂层的表面形貌分析37-38
• 2.3.3 CS-D涂层的细胞毒性38-39
• 2.3.4 CS-D涂层对软骨细胞增殖和粘附的影响39-40
• 2.4 讨论40-42
• 3 第三部分结论42-43
• 参考文献43-48
• 综述48-62
• 参考文献56-62
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果62

【参考文献】

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本文编号：532037