發(fā)布時(shí)間：2017-07-28 10:31

  本文關(guān)鍵詞：聚醚醚酮基復(fù)合材料表面成骨多肽功能化修飾的研究

  更多相關(guān)文章： 聚醚醚酮基復(fù)合材料 成骨多肽 聚多巴胺 功能化修飾

【摘要】：植入體植入機(jī)體后,直接通過其表面與植入體周圍的骨組織相互作用,植入體的表面特性可影響周圍細(xì)胞的粘附、增殖以及分化,最終決定骨整合的質(zhì)量和植入手術(shù)成功與否。為了提高臨床植入的成功率,植入體除了具有良好的生物相容性和機(jī)械性能外,還需要具有一定成骨活性,才能與周圍骨組織形成良好的骨整合。本課題組曾以PEEK為基體,通過加入納米羥基磷灰石(n-HA)和碳纖維(CF),制備了PEEK/CF/n-HA復(fù)合材料,本文簡稱：CHRPEEK,雖然其在力學(xué)性能上與骨組織更加匹配,但該復(fù)合材料的生物活性還有待提高。利用蛋白質(zhì)和多肽片段作為提高生物材料的生物活性是目前組織工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。研究證明,具有生物活性的蛋白質(zhì)和多肽(如膠原、纖連蛋白、RGD多肽或骨形成蛋白等)對(duì)細(xì)胞的活性、粘附、增殖和分化功能具有促進(jìn)作用。但是,蛋白質(zhì)存在免疫原性和容易分解等問題。而多肽片段較易合成,不具有免疫原性,且同樣具有生物大分子的活性功能,有文獻(xiàn)報(bào)道從蛋白質(zhì)中截取的RGD結(jié)構(gòu)域有促進(jìn)細(xì)胞粘附的功能。其中在骨形成蛋白家族(BMPs)中的研究較多,Hyung Keun Kim等在BMP-7的非成熟區(qū)結(jié)構(gòu)提取出一段多肽序列,命名為BFP1。經(jīng)過體內(nèi)外的檢測,發(fā)現(xiàn)BFP1的成骨活性優(yōu)于BMP-7。為了獲得具有更好成骨活性的CHRPEEK復(fù)合材料,本研究利用多巴胺較強(qiáng)的粘附作用,在CHRPEEK復(fù)合材料表面進(jìn)行成骨多肽功能化修飾。在水溶液中,多巴胺分子之間發(fā)生氧化聚合反應(yīng),在CHRPEEK材料表面形成富含鄰苯二酚官能團(tuán)的聚多巴胺涂層。其中,鄰苯二酚活性基團(tuán)能夠與BFP1多肽的氨基發(fā)生邁克爾加成反應(yīng),將具有成骨活性的BFP1成骨多肽化學(xué)接枝到CHRPEEK復(fù)合材料表面,獲得了具有良好機(jī)械性能和成骨活性的CHRPEEK復(fù)合材料。本研究將未修飾的CHRPEEK復(fù)合材料及成骨多肽修飾的CHRPEEK復(fù)合材料通過掃描電鏡(SEM),原子力顯微鏡(AFM),去離子水接觸角,X線光電子能譜(XPS)對(duì)材料表面進(jìn)行分析,證明經(jīng)多巴胺涂層和成骨多肽修飾后的CHRPEEK材料表面的化學(xué)元素組成、親水性、表面微形貌和化學(xué)基團(tuán)均發(fā)生了變化。且通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)檢測成骨多肽修飾的CHRPEEK材料表面更利于細(xì)胞的粘附和增殖,且無細(xì)胞毒性,說明成骨多肽修飾提高了CHRPEEK材料的生物相容性；通過實(shí)時(shí)定量PCR,免疫熒光,堿性磷酸酶活性等實(shí)驗(yàn),證明功能化修飾的材料表面相對(duì)于未修飾的材料更能促進(jìn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化。通過將成骨多肽修飾的CHRPEEK種植體在比格犬脛骨上進(jìn)行植入實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,相對(duì)于未修飾的CHRPEEK植入體,成骨多肽修飾的CHRPEEK材料表面與周圍骨組織的結(jié)合更好。上述結(jié)果充分說明了,基于聚多巴胺的成骨多肽功能化修飾,既改變了材料表面的親水性,而且還維持了成骨多肽的生物活性。成功的提高了PEEK基復(fù)合材料的細(xì)胞相容性和成骨誘導(dǎo)活性,且能促進(jìn)植入體在體內(nèi)的骨整合功能,是一種可靠、易行且安全的材料表面修飾方法。
【關(guān)鍵詞】：聚醚醚酮基復(fù)合材料 成骨多肽 聚多巴胺 功能化修飾
【學(xué)位授予單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R783.1
【目錄】：

• 英漢縮略語名詞對(duì)照5-6
• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-13
• 前言13-16
• 第一部分 聚醚醚酮基復(fù)合材料表面成骨多肽功能化修飾16-23
• 1 材料和方法16-18
• 2 結(jié)果和討論18-22
• 3 小結(jié)22-23
• 第二部分 成骨多肽修飾聚醚醚酮基復(fù)合材料的體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)23-36
• 1 材料和方法23-27
• 2 結(jié)果與討論27-35
• 3 小結(jié)35-36
• 第三部分 成骨多肽修飾聚醚醚酮基復(fù)合材料的體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)36-42
• 1 材料與方法36-37
• 2 結(jié)果與討論37-41
• 3 小結(jié)41-42
• 全文總結(jié)42-43
• 參考文獻(xiàn)43-48
• 文獻(xiàn)綜述48-61
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 致謝61-63
• 攻讀學(xué)位期間已發(fā)表的文章63

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本文編號(hào)：583634