本文關(guān)鍵詞：聚乳酸基支架制備及其納米拓撲結(jié)構(gòu)與細胞相互作用研究

  更多相關(guān)文章： 超臨界二氧化碳 聚乳酸 納米拓撲結(jié)構(gòu) 成骨細胞 體外降解

【摘要】：本文采用超臨界二氧化碳（supercritical carbon dioxide, SC-CO2）輔助相分離技術(shù)，結(jié)合碳酸氫銨（ammonium bicarbonate, AB）顆粒為致孔劑，制備具有不同納米拓撲結(jié)構(gòu)的左旋聚乳酸（poly-L-lactide, PLLA）基支架，并考察了其不同納米結(jié)構(gòu)與細胞的相互作用情況。主要工作概括如下： 首先，分別采用二氯甲烷、二氧六環(huán)及兩者1:1（v:v）混合溶劑溶解PLLA，濃度為10%（w/v），致孔劑的使用量為AB/PLLA20:1（w:w），制備宏觀尺寸為直徑14mm、厚度3mm的不同結(jié)構(gòu)支架，掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)支架分別呈大孔薄壁、均一纖維絲、大小孔并存網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。支架具有高孔隙率（94%）和極低的有機溶劑殘留（二氯甲烷12ppm，二氧六環(huán)17ppm）。采用Alamar Blue法考察支架的細胞毒性，結(jié)果顯示制備的支架細胞毒性低，屬合格水平。動態(tài)凝血實驗表明，PLLA支架材料比對照組（玻片）具有更好的抗凝血性能。 其次，考察了不同納米拓撲結(jié)構(gòu)支架對L929及MC3T3-E1的黏附、增殖以及蛋白分泌情況。結(jié)果顯示MC3T3-E1在混合溶劑組中的黏附率最大，二氧六環(huán)組中最小，二者有顯著性差異（P＜0.05）；隨著培養(yǎng)時間延長至第5天后，支架中的細胞均有增殖，然而，到第7天時，二氧六環(huán)組細胞數(shù)量減少，二氯甲烷組數(shù)量改變不明顯，混合溶劑組細胞能緩慢增殖；Bradford試劑檢測支架中細胞蛋白分泌總量，結(jié)果顯示，混合溶劑組中細胞蛋白分泌總量最多，二氧六環(huán)組中最少。相較于MC3T3-E1，L929在三種結(jié)構(gòu)中黏附率均增大，然而細胞增殖速率比MC3T3-E1小；三種結(jié)構(gòu)中細胞蛋白分泌量總體水平比MC3T3-E1高。初步實驗結(jié)果得出，混合溶劑組支架較利于細胞生長，在此結(jié)構(gòu)支架中復合不同量絲素（silk fibroin, SF）納米顆粒，分別為PLLA/SF（w/w）9:1、8:2、7:3，考察SF的加入對細胞行為的影響。結(jié)果顯示，SF的加入能夠提高材料的親水性及與細胞的親和性，可以提高支架對MC3T3-E1的黏附率；隨著培養(yǎng)時間的延長，SF含量20%組能持續(xù)增殖，SF含量30%組細胞數(shù)量減少，SF含量10%組細胞數(shù)量改變不明顯。相較于不含SF的支架中細胞蛋白分泌量，含SF的支架中細胞蛋白分泌量增加。與MC3T3-E1相反，SF加入反而降低了L929的黏附率，然而，L929在含SF支架中增殖更迅速，細胞蛋白分泌總量也進一步增加。綜合分析得出，SF含量為20%時，較利于細胞的生長。 然后，選出二氯甲烷組、混合溶劑組以及SF含量20%組的支架，探究其體外構(gòu)建骨組織的潛能性�？疾齑_定成骨誘導液條件，在支架中種植MC3T3-E1，培養(yǎng)7、14、21天后，微板法檢測細胞中堿性磷酸酶活力，酶聯(lián)免疫法測定細胞的骨鈣素及Ι型膠原的分泌量。結(jié)果顯示，SF含量20%的支架中細胞堿性磷酸酶活力最強，分泌骨鈣素及Ι型膠原最多。 最后，考察了支架的體外降解能力。實驗表明，，含SF的支架降解速率顯著大于純PLLA支架；降解初期的2個月內(nèi)，混合溶劑組PLLA支架的降解速率小于二氯甲烷組PLLA支架，2個月后，降解速率高于二氯甲烷組PLLA支架。
【關(guān)鍵詞】：超臨界二氧化碳 聚乳酸 納米拓撲結(jié)構(gòu) 成骨細胞 體外降解
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 主要符號對照表11-12
• 第1章 引言12-21
• 1.1 組織工程及其研究內(nèi)容12
• 1.2 支架納米拓撲結(jié)構(gòu)對細胞的影響12-16
• 1.2.1 支架的不同結(jié)構(gòu)對細胞的影響12-14
• 1.2.2 支架纖維的直徑及排列方式對細胞的影響14-15
• 1.2.3 支架的孔洞尺寸對細胞的影響15-16
• 1.3 納米拓撲結(jié)構(gòu)影響細胞行為機制16-17
• 1.4 制備支架的方法17-19
• 1.4.1 傳統(tǒng)方法制備支架17-18
• 1.4.2 SC-CO_2技術(shù)制備支架18-19
• 1.5 本論文的來源、研究思路及主要工作內(nèi)容19-21
• 1.5.1 課題來源及研究意義19
• 1.5.2 研究思路及主要工作內(nèi)容19-21
• 第2章 PLLA 納米拓撲結(jié)構(gòu)支架的制備及生物相容性考察21-32
• 2.1 引言21
• 2.2 實驗材料、試劑和儀器設備21-24
• 2.2.1 實驗材料及試劑21-23
• 2.2.2 儀器設備23-24
• 2.3 實驗方法24-26
• 2.3.1 SC-CO_2輔助相分離技術(shù)制備 PLLA 支架24
• 2.3.2 掃描電鏡（SEM）觀察支架形貌24-25
• 2.3.3 支架孔隙率測定25
• 2.3.4 支架有機溶劑殘余量測定25
• 2.3.5 材料動態(tài)凝血情況考察25
• 2.3.6 支架浸提液的細胞毒性考察（Alamar Blue）25-26
• 2.3.7 統(tǒng)計學處理26
• 2.4 結(jié)果與討論26-31
• 2.4.1 支架形貌26-28
• 2.4.2 支架孔隙率28
• 2.4.3 支架有機溶劑殘余28
• 2.4.4 支架材料的血液相容性28-29
• 2.4.5 支架材料的細胞相容性29-31
• 2.5 小結(jié)31-32
• 第3章 PLLA 支架納米拓撲結(jié)構(gòu)對 MC 3T3-E1 和 L929 的影響32-41
• 3.1 引言32
• 3.2 實驗材料、試劑和儀器設備32-33
• 3.2.1 實驗材料32
• 3.2.2 實驗試劑32-33
• 3.2.3 儀器設備33
• 3.3 實驗方法33-35
• 3.3.1 PLLA 支架中細胞黏附率的測定33
• 3.3.2 PLLA 支架中細胞增殖情況考察33-34
• 3.3.3 PLLA 支架中細胞分泌蛋白情況考察34-35
• 3.4 結(jié)果與討論35-40
• 3.4.1 PLLA 支架納米拓撲結(jié)構(gòu)對細胞黏附的影響35-36
• 3.4.2 PLLA 支架納米拓撲結(jié)構(gòu)對細胞增殖的影響36-37
• 3.4.3 PLLA 支架納米拓撲結(jié)構(gòu)對細胞蛋白分泌的影響37-40
• 3.5 小結(jié)40-41
• 第4章 PLLA/SF 復合支架對細胞行為的影響41-47
• 4.1 引言41
• 4.2 實驗材料、試劑和儀器設備41-42
• 4.2.1 實驗材料41-42
• 4.2.2 實驗試劑42
• 4.2.3 儀器設備42
• 4.3 實驗方法42
• 4.3.1 SEM 考察 PLLA/SF 復合支架形貌42
• 4.3.2 PLLA/SF 復合支架中細胞黏附率的測定42
• 4.3.3 PLLA/SF 復合支架中細胞增殖情況考察42
• 4.3.4 PLLA/SF 復合支架中細胞分泌蛋白情況考察42
• 4.4 結(jié)果與討論42-46
• 4.4.1 PLLA/SF 復合支架微觀結(jié)構(gòu)42-43
• 4.4.2 PLLA/SF 復合支架對細胞黏附的影響43-44
• 4.4.3 PLLA/SF 復合支架對細胞增殖的影響44-45
• 4.4.4 PLLA/SF 復合支架對細胞分泌蛋量的影響45-46
• 4.5 小結(jié)46-47
• 第5章 PLLA 基納米拓撲結(jié)構(gòu)支架用于骨組織修復初探47-55
• 5.1 前言47
• 5.2 實驗試劑、材料及儀器設備47-48
• 5.2.1 實驗材料47
• 5.2.2 實驗試劑47-48
• 5.2.3 儀器設備48
• 5.3 實驗方法48-49
• 5.3.1 MC 3T3-E1 的成骨誘導條件考察48-49
• 5.3.2 CLSM 觀察支架中 MC 3T3-E1 分布49
• 5.3.3 MC 3T3-E1 的成骨特性表達量的考察49
• 5.4 結(jié)果與討論49-53
• 5.4.1 MC 3T3-E1 的成骨誘導條件49-50
• 5.4.2 支架中 MC 3T3-E1 的生長狀況50-51
• 5.4.3 支架中 MC 3T3-E1 的特性表達51-53
• 5.5 小結(jié)53-55
• 第6章 PLLA 基納米拓撲結(jié)構(gòu)支架的體外降解55-62
• 6.1 前言55
• 6.2 實驗材料、試劑及儀器設備55-56
• 6.2.1 實驗材料55
• 6.2.2 實驗試劑55-56
• 6.2.3 儀器設備56
• 6.3 實驗方法56-57
• 6.3.1 支架失重率的測定56-57
• 6.3.2 支架材料分子量變化的測定57
• 6.3.3 SEM 觀察支架結(jié)構(gòu)57
• 6.4 結(jié)果與討論57-61
• 6.4.1 支架的失重率57-58
• 6.4.2 支架材料的分子量變化58-59
• 6.4.3 支架的微觀結(jié)構(gòu)變化59-61
• 6.5 小結(jié)61-62
• 第7章 總結(jié)62-65
• 7.1 實驗總結(jié)62-63
• 7.2 后續(xù)工作建議63-65
• 參考文獻65-74
• 致謝74-75
• 個人簡歷、在校期間發(fā)表學術(shù)論文與研究成果75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 邢帥;夏亞一;袁凌偉;魯茂森;;聚乳酸/絲素蛋白復合組織工程支架的制備及生物學性能的評價[J];吉林大學學報(醫(yī)學版);2008年03期

2 葛建華;王迎軍;鄭裕東;;聚乳酸組織工程支架在SBF溶液中的降解和礦化性能[J];材料科學與工程學報;2011年01期

3 張芳;李衛(wèi)星;;殼聚糖-明膠-磷酸三鈣多孔復合體負載骨形成蛋白2用于組織工程骨的構(gòu)建[J];山西醫(yī)藥雜志;2007年06期

4 王偉;陳磊杰;張晨;余強;王坤正;;不同濃度地塞米松誘導脂肪干細胞成骨分化的實驗研究[J];中國修復重建外科雜志;2011年12期

本文編號：1010295