本文關(guān)鍵詞：殼聚糖不對稱引導(dǎo)骨組織再生膜的研究

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【摘要】：目的:牙周炎及種植體周圍炎可導(dǎo)致牙周骨組織及種植體周圍骨組織進行性的損壞從而導(dǎo)致牙齒脫落及種植體的失敗。引導(dǎo)骨組織再生技術(shù)可以實現(xiàn)牙周骨組織的再生,其原理是利用膜材料作為隔離屏障,放置在牙周組織缺損處以阻擋牙齦上皮,防止其在愈合過程中沿根面的生長,阻擋纖維結(jié)締組織與牙根表面接觸,為骨組織再生提供了生長空間,其中引導(dǎo)組織再生膜起著至關(guān)重要的作用。本研究制備的殼聚糖不對稱引導(dǎo)骨再生膜包括致密層及疏松層,致密層可以阻止骨缺損周圍的纖維結(jié)締組織浸潤,疏松層可以改善骨細胞的粘附及血凝塊的穩(wěn)定性,從而實現(xiàn)骨組織再生。引導(dǎo)組織再生技術(shù)可以實現(xiàn)牙周骨組織的再生,但是細菌感染是導(dǎo)致引導(dǎo)組織再生手術(shù)失敗的最主要的原因。本研究還制備了膠原/殼聚糖載藥不對稱引導(dǎo)骨再生膜,該膜包括致密層及疏松層,致密層可以阻止骨缺損周圍纖維結(jié)締組織的入侵,疏松層可以提高骨細胞的粘附及穩(wěn)定血塊,同時載入廣譜抗菌藥物米諾環(huán)素,在促進骨組織再生的同時能夠預(yù)防術(shù)后感染。方法:(1)殼聚糖不對稱引導(dǎo)骨再生膜的制備及性能評估:殼聚糖醋酸溶液鋪膜后通過液氮萃取后進行第一次冷凍干燥,隨后三聚磷酸鈉4℃交聯(lián)2 h,進行第二次凍干得到殼聚糖不對稱膜。掃描電鏡觀察殼聚糖膜表面及斷面結(jié)構(gòu)特征;ATR-FTIR及XRD觀察交聯(lián)及未交聯(lián)殼聚糖膜的峰值,從而評估三聚磷酸鈉的交聯(lián)效果;通過機械性能、多孔性、降解性及通透率的測試來表征膜的物理性能;將MC3T3-E1成骨細胞接種在膜上,通過MTT及Live/Dead染色實驗評估膜的生物相容性;制備SD大鼠顱骨缺損模型,通過病理切片HE及Masson染色評估膜材料引導(dǎo)骨組織再生的能力。(2)膠原/殼聚糖載藥不對稱引導(dǎo)骨再生膜的制備及性能評估:通過離子交聯(lián)法制備殼聚糖載米諾環(huán)素納米微球,將一定量的載藥微球與殼聚糖溶液共混后鋪膜,通過浸潤沉淀法制得殼聚糖不對稱膜,將EDC/NHS交聯(lián)的膠原溶液鋪在殼聚糖不對稱膜的致密層,冷凍干燥制得膠原/殼聚糖載藥不對稱引導(dǎo)骨組織再生膜。掃描電鏡觀察膜材料的結(jié)構(gòu)特征;將載藥與未載藥膜材料與金黃色葡萄球菌共培養(yǎng),激光共聚焦顯微鏡觀察抑菌效果;將成骨細胞MC3T3-E1及成纖維細胞L929分別接種在材料疏松層及致密層,通過Live/Dead細胞染色激光共聚焦顯微鏡下評估細胞活性;將膜材料埋入小鼠皮下觀察毒性反映及降解性能;構(gòu)建SD大鼠顱骨缺損模型,并在4 w時進行Mirco-CT及組織病理切片的觀察。結(jié)果:(1)掃描電鏡結(jié)果展示了殼聚糖不對稱膜的致密層及疏松層結(jié)構(gòu);通過TPP交聯(lián)的殼聚糖膜的ATR-FTIR能譜在1635cm-1及1215cm-1處出現(xiàn)新的吸收峰,XRD結(jié)果在20?(2θ)的波峰變的平緩;交聯(lián)的殼聚糖膜在干濕狀態(tài)下的拉伸強度分別為0.283Kgf/mm2和0.265Kgf/mm2;交聯(lián)的殼聚糖膜在體外降解28 d后降解率未達30%;通過激光共聚焦顯微鏡觀察Live/Dead細胞染色,視野下沒有觀察到死細胞;組織病理切片看到該殼聚糖膜具有引導(dǎo)骨組織再生的能力。(2)掃描電鏡結(jié)果可以看到膠原面較致密而殼聚糖膜面疏松多孔具有明顯的不對稱性結(jié)構(gòu),透射電鏡結(jié)果顯示載藥殼聚糖納米微球微球粒徑均一,大小在20nm左右;抑菌試驗中,激光共聚焦顯微鏡觀察膠原/殼聚糖載藥不對稱引導(dǎo)骨組織再生膜表面沒有觀察到活菌的存在,而未載藥膜表面可見大量活菌;Live/Dead細胞染色可以看到疏松面MC3T3-E1成骨細胞及致密面L929成纖維細胞生長良好;材料埋入皮下4 w可見明顯的降解,在降解的材料周圍可見新生血管;顱骨缺損修復(fù)4 w后進行Mirco-CT及HE染色,在實驗組可見明顯新骨。結(jié)論:(1)本研究所制備的殼聚糖不對稱引導(dǎo)組織再生膜具有良好的生物相容性及可降解性,并具有引導(dǎo)骨組織再生的能力。(2)膠原/殼聚糖載藥不對稱引導(dǎo)骨組織再生膜具有疏松的殼聚糖層及致密的膠原層,通過載入米諾環(huán)素殼聚糖納米微球后,該膜具有一定的抑菌性。該材料在引導(dǎo)骨再生的同時能夠有效的預(yù)防術(shù)后感染。
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R783.6

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本文編號：1176197