在人類骨骼肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中,韌帶組織與骨組織通過一種被稱為附著點(diǎn)的特化的界面組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。這種組織在兩種生理和生物力學(xué)性質(zhì)差異巨大的結(jié)構(gòu)中起到了關(guān)鍵的過渡作用。韌帶-骨界面通過力學(xué)強(qiáng)度的逐漸升高,減小了韌帶與骨之間的應(yīng)力集中,從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械力的平滑傳導(dǎo)和對(duì)界面兩端組織的保護(hù)。然而,由于其在骨骼肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用,在運(yùn)動(dòng)損傷以及退行性疾病中,韌帶-骨界面結(jié)構(gòu)經(jīng)常受累,而其高度特化的組織成分和相對(duì)脆弱的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使其在損傷后難以通過臨床和組織工程手段進(jìn)行修復(fù)。臨床上常用的韌帶移植重建方法(如自體韌帶或異體韌帶經(jīng)骨隧道固定重建)往往導(dǎo)致移植韌帶在骨隧道固定區(qū)域形成功能較差的瘢痕愈合,長(zhǎng)期隨訪結(jié)果不良。而在組織工程領(lǐng)域,韌帶-骨界面支架的構(gòu)建也存在諸如細(xì)胞成分的異質(zhì)性、支架形態(tài)的靈活性以及制造難度高等諸多挑戰(zhàn)。生物打印是增材制造技術(shù)的一個(gè)分支,其具有“自下而上”的,與生物體生長(zhǎng)方式類似的結(jié)構(gòu)構(gòu)建模式,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜精細(xì)的生物組織結(jié)構(gòu)的仿生制造。近年來,隨著生物打印技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了諸如骨、軟骨及肌肉組織生物打印及體外培養(yǎng)等一系列組織工程學(xué)應(yīng)用。然而,由于韌帶-骨界面組織的特殊性,生...

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
中英文縮略詞表
第1章 綜述
    1.1 韌帶-骨界面結(jié)構(gòu)與功能
    1.2 韌帶-骨界面的組織工程學(xué)研究進(jìn)展
    1.3 應(yīng)用于骨骼肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組織工程學(xué)的主流生物打印技術(shù)
    1.4 生物墨水及細(xì)胞來源
    1.5 韌帶-骨界面組織的生物打印潛力
    1.6 韌帶-骨界面結(jié)構(gòu)生物打印的臨床轉(zhuǎn)化
    1.7 小結(jié)與展望
第2章 微擠出式生物打印機(jī)的原理論證和設(shè)計(jì)建造
    2.1 理論設(shè)計(jì)與材料
        2.1.1 微擠出式生物打印機(jī)的基本原理分析
        2.1.2 材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 微擠出式生物打印機(jī)Bioprinter-1(BP-1)的設(shè)計(jì)和組裝
        2.2.2 生物打印軟件控制流程
    2.3 結(jié)果
        2.3.1 生物打印機(jī)的構(gòu)建
        2.3.2 CAD模型的建立
        2.3.3 模型的切片
        2.3.4 使用明膠-海藻酸鈉基準(zhǔn)生物墨水的打印測(cè)試
        2.3.5 打印結(jié)構(gòu)的后處理
    2.4 討論與小結(jié)
第3章 明膠-海藻酸鈉-纖維素納米纖維生物墨水的配制、表征和可打印性驗(yàn)證
    3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.2 主要試劑
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 生物墨水的配制
        3.2.2 流變學(xué)表征
        3.2.3 生物打印參數(shù)的優(yōu)化
        3.2.4 打印效果評(píng)價(jià)
        3.2.5 復(fù)雜定制結(jié)構(gòu)的打印驗(yàn)證
        3.2.6 生物墨水中納米纖維結(jié)構(gòu)的表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 生物墨水的配制
        3.3.2 成膠溫度的測(cè)定
        3.3.3 流變學(xué)測(cè)定
        3.3.4 微絲形成效果及打印溫度測(cè)定
        3.3.5 可打印性評(píng)價(jià)
        3.3.6 三維成型效果
        3.3.7 復(fù)雜三維形態(tài)成型效果
        3.3.8 生物墨水中納米纖維結(jié)構(gòu)的表征
    3.4 討論與小結(jié)
第4章 韌帶-骨界面結(jié)構(gòu)主要細(xì)胞成分的生物打印和生物活性、生物功能性驗(yàn)證
    4.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.1.2 主要試劑
        4.1.3 細(xì)胞來源
        4.1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
        4.1.5 主要溶液的配制
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 兔纖維軟骨細(xì)胞的分離,提取和體外擴(kuò)增
        4.2.2 細(xì)胞成分與生物墨水的混合制備
        4.2.3 生物打印參數(shù)的制定
        4.2.4 打印后處理及孵化培育
        4.2.5 生物打印結(jié)構(gòu)的表征
        4.2.6 打印結(jié)構(gòu)的細(xì)胞活性檢測(cè)
        4.2.7 細(xì)胞代謝活性檢測(cè)
        4.2.8 組織學(xué)染色及免疫組化檢測(cè)
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 纖維軟骨細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察
        4.3.2 打印樣品的細(xì)胞活性和代謝能力檢測(cè)
        4.3.3 生物打印樣品的組織學(xué)及免疫組化檢測(cè)
        4.3.4 生物打印結(jié)構(gòu)的表征
    4.4 討論與小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3772035