以聚酯纖維編織而成的人工韌帶在臨床上發(fā)揮過重要作用,但由于其不可降解性和生物學(xué)惰性,植入體內(nèi)一段時(shí)間后容易發(fā)生疲勞松弛、膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)及腱骨愈合不良等問題。因此,本研究參考人膝關(guān)節(jié)前十字交叉韌帶的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)并制備了一種結(jié)構(gòu)仿生、可降解的絲素纖維人工韌帶材料。并通過表面改性進(jìn)一步提高其細(xì)胞相容性,為體內(nèi)韌帶組織再生奠定基礎(chǔ)。本研究的主要內(nèi)容包括:1、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)仿生的絲素纖維人工韌帶材料,結(jié)合編織與機(jī)織等紡織成型方法,制備編織“殼”人工韌帶材料（B-AL）和機(jī)織“殼”人工韌帶材料（W-AL）。2、通過兩種方法對(duì)絲素纖維人工韌帶材料表面進(jìn)行改性,一種是直接化學(xué)接枝蛋白質(zhì)（EDC/NHS）,另一種是低溫氧氣等離子體結(jié)合化學(xué)接枝的方法（O₂&EDC/NHS）。將I型膠原蛋白（Col I）、人纖維蛋白原（Fg）和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF-β1結(jié)合肽（Pep）等蛋白質(zhì)接枝到絲素纖維人工韌帶材料表面,并對(duì)其進(jìn)行表征。3、在表面改性前后的材料表面,接種人皮膚成纖維細(xì)胞（HFF）和小鼠成纖維細(xì)胞（L929）,對(duì)材料的細(xì)胞相容性進(jìn)行表征,并對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)分布、分泌膠原蛋白的情況進(jìn)行考察。本研究... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶（ACL）示意圖

東華大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論1第一章緒論1.1膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶重建概述1.1.1膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶(ACL)前交叉韌帶（Anteriorcruciateligament,ACL）是膝關(guān)節(jié)的重要組成部分，ACL連接股骨底部的外側(cè)和脛骨頂部的內(nèi)側(cè)，是構(gòu)成股骨和脛骨之間的內(nèi)在鉸鏈。它有助于控制膝蓋的旋轉(zhuǎn)和人體的跳躍等動(dòng)作，并限制脛骨向前過度位移及小腿的外翻和內(nèi)旋，決定了膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性[1,2]。根據(jù)解剖學(xué)數(shù)據(jù)，人類ACL直徑范圍在6~12mm，長(zhǎng)度約為27~32mm，橫截面面積約在44.4～57.5mm2范圍。如圖1-1所示，從宏觀結(jié)構(gòu)上看，ACL呈帶狀結(jié)構(gòu)，由前內(nèi)側(cè)束（Anteromedialbundle，AMB）和后外側(cè)束（Posterolateralbundle，PLB）[3]兩部分組成。圖1-1膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶（ACL）示意圖[1]：膝關(guān)節(jié)正視圖（A）；脛骨俯視圖（B）ACL的本質(zhì)是結(jié)締組織，主要成分是膠原蛋白（I、Ⅲ、V型）和彈性蛋白，外層由滑膜包繞。其中，I型膠原蛋白約占其干重的70~80%，膠原纖維呈束狀平行于韌帶的縱軸排列。ACL大體上可以分為三個(gè)部分：近端、中段和遠(yuǎn)端，每個(gè)部分所包含的細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)成分各不相同。首先是近端部分上含有Ⅲ型膠原和糖蛋白，所含有的成纖維細(xì)胞體積最大。其次，中間部分主要是呈束狀排列的I型膠原，含有大量呈縱向排列的紡錘形的成纖維細(xì)胞。最后，ACL的遠(yuǎn)端膠原束密度較低，富含軟骨母細(xì)胞[4]。由于ACL在膝關(guān)節(jié)中的位置、結(jié)構(gòu)和成分的特殊性，當(dāng)膝關(guān)節(jié)外翻、內(nèi)翻、外旋、著陸或突然轉(zhuǎn)向時(shí)，ACL容易受到損傷[5]。由此會(huì)引發(fā)膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)功能，對(duì)日�；顒�(dòng)有很大的影響。圖1-2為ACL斷裂損傷

東華大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論2示意圖。人們?cè)谌粘Ｉ钪羞\(yùn)動(dòng)太劇烈會(huì)引起ACL損傷,更別說車禍或墜樓等意外造成的韌帶斷裂。日前，保守估計(jì)美國(guó)每年有超過200,000例韌帶損傷案例造成巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，斷裂的韌帶沒有自愈能力，而且存在修復(fù)困難，修復(fù)周期長(zhǎng)等問題[2]。圖1-2ACL斷裂損傷示意圖[3]1.1.2ACL人工韌帶研究現(xiàn)狀韌帶移植可分為自體取材，也可以采用異體韌帶移植，“骨-髕骨肌腱-骨”移植（Bone-patellartendon-bone,BPTB）是公認(rèn)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。近年來，由于人工韌帶取材方便，移植手術(shù)操作簡(jiǎn)單，術(shù)后康復(fù)快，逐漸成為臨床上治療韌帶損傷的有效手段之一[6]。一條理想的人工韌帶應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：首先要能提供足夠的力學(xué)性能，以維持膝關(guān)節(jié)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。同時(shí)，兼具良好的細(xì)胞相容性，利于成纖維細(xì)胞的粘附與增殖，誘導(dǎo)機(jī)體韌帶再生。再者是植入的人工韌帶材料可在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)生物降解，且降解產(chǎn)物安全無毒副作用。最好人工韌帶降解的速度與韌帶再生的速度可以匹配，這樣新生韌帶就逐步取代了韌帶植入物。而目前臨床上判斷ACL重建是否成功的依據(jù)是：韌帶移植后，患者能否恢復(fù)正�；顒�(dòng)且不發(fā)生膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)、持續(xù)水腫和慢性疼痛等癥狀。據(jù)眾多臨床術(shù)后隨訪統(tǒng)計(jì)，ACL重建成功率大約為75%[7]，這樣仍然有接近四分之一的患者在術(shù)后忍受著ACL重建失敗帶來的痛苦。導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的歸因大致有兩類：人為因素和生物因素。其中，人為因素包括了人工韌帶移植物的選擇不合適、固定方法不當(dāng)及手術(shù)失誤等；生物因素涵蓋了關(guān)節(jié)腔內(nèi)成纖維細(xì)胞數(shù)量不足、血管化困難等[8,9]。因此，為了提升ACL重建的成功率，開發(fā)高強(qiáng)度、可降解、細(xì)胞相容性良好的人工韌帶成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。目前市面上的人工韌帶種類繁多，按材料是否可降解來?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TGFβ1-Sp1信號(hào)通路靶向調(diào)控豚鼠鞏膜成纖維細(xì)胞分泌與合成膠原表達(dá)的研究[J]. 應(yīng)充慧,朱子誠(chéng),孫思勤,張楚.  安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]編織型絲素纖維人工韌帶及其體外降解性能研究[J]. 吳佳蔚,劉明潔,王璐,關(guān)國(guó)平.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展. 2020(01)
[3]再生絲素蛋白溶液的制備條件對(duì)纖維性能的影響[J]. 吳惠英,姚平,周燕,許磊,左保齊.  高分子材料科學(xué)與工程. 2019(04)
[4]絲素纖維人工韌帶材料表面改性及其體外礦化性能[J]. 程志,吳佳蔚,王一婷,王璐,關(guān)國(guó)平.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展. 2018(04)
[5]低溫等離子體對(duì)絲素纖維人工血管材料蛋白吸附性能的影響[J]. 秦金橋,余邵婷,程志,王璐,關(guān)國(guó)平.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展. 2017(01)
[6]人工韌帶的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 陳天午,蔣佳,陳世益.  寧夏醫(yī)學(xué)雜志. 2016(08)
[7]絲素蛋白纖維人工韌帶的制備及性能分析[J]. 吳惠英,周燕,左保齊.  絲綢. 2016(07)
[8]蠶絲絲素材料的生物降解性能[J]. 李明忠,張劍,邱玉華,盧神州.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2015(Z1)
[9]韌帶損傷及人工韌帶應(yīng)用與研究[J]. 關(guān)國(guó)平,關(guān)紅濤,王璐.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展. 2013(04)
[10]EDC/NHS交聯(lián)改性再生桑蠶絲素納米纖維[J]. 明津法,劉蓉,張煥相,左保齊.  高分子材料科學(xué)與工程. 2012(10)

博士論文
[1]再生絲素纖維的制備及其在人工韌帶中的應(yīng)用[D]. 吳惠英.蘇州大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3524336