本文關(guān)鍵詞：聚羥基丁酸羥基辛酸一體化組織工程支架研制

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【摘要】：如今,關(guān)節(jié)軟骨損傷和骨性關(guān)節(jié)炎已成為世界性的常見病和多發(fā)病。然而,由于關(guān)節(jié)軟骨是高度特化的組織,使得關(guān)節(jié)病變成為骨科難以治療的疾病之一。傳統(tǒng)治療關(guān)節(jié)軟骨損傷的方法是外科移植手術(shù),包括自體軟骨移植和異體軟骨移植。盡管移植手術(shù)在軟骨修復(fù)治療中取得了一些成功的案例,但是存在諸多不足之處,例如供體嚴(yán)重不足、容易造成二次損傷、異體移植存在著免疫源性隱患等。組織工程技術(shù)將現(xiàn)代醫(yī)學(xué)帶出了器官移植范疇,走進(jìn)了器官再生的時代,為關(guān)節(jié)病變治療開辟了一條新的途徑。應(yīng)用組織工程技術(shù)重建新生組織或器官,需要具備三種要素,即載體支架、種子細(xì)胞、生長因子。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行組織培養(yǎng)與器官克隆。 本論文旨在以實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的生物可降解材料——聚羥基丁酸與羥基辛酸共聚體[P(HB-HO)]為主體材料,β-磷酸三鈣、脫細(xì)胞基質(zhì)為輔助材料,研制軟骨層-過渡層-骨層組織工程一體化仿生支架,并對該支架理化性能及生物學(xué)特性進(jìn)行研究。 首先,采取改良Courtman法從豬關(guān)節(jié)軟骨中提純脫細(xì)胞基質(zhì)(ACTM),成功獲得了主要含有糖蛋白和膠原蛋白的脫細(xì)胞基質(zhì),為研制支架軟骨層提供了復(fù)合材料。在支架中復(fù)合脫細(xì)胞基質(zhì)目的在于為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在支架中生長、分化及生成軟骨組織提供營養(yǎng)物質(zhì)。 運(yùn)用溶劑澆鑄-粒子濾瀝法,以PHBHOx為主體材料,脫細(xì)胞基質(zhì)為軟骨層復(fù)合材料,p-磷酸三鈣為骨層復(fù)合材料,以不同粒徑的氯化鈉為致孔劑,采用分步操作,一次成型技術(shù),制備以PHBHOx為連續(xù)相而復(fù)合材料有別和孔徑與密度不同的軟骨層-過渡層-骨層組織工程一體化支架。采用單因素試驗(yàn),以孔隙率和力學(xué)強(qiáng)度為指標(biāo)優(yōu)化了軟骨層、過渡層和骨層的制備參數(shù)；應(yīng)用掃描電鏡觀察了一體化支架的宏觀結(jié)構(gòu)以及支架內(nèi)部孔隙的形貌；通過稱重法測定了支架的體外吸水性及降解率。結(jié)果表明：軟骨層選用100μm～150μm粒徑的NaCl微粒,選擇NaCl/PHBHOx的質(zhì)量比為4：1、ACTM/PHBHOx的質(zhì)量比為1：25,過渡層選用30μm-38μm粒徑的NaCl微粒,選擇NaCl/PHBHOx質(zhì)量比為3：1,骨層選用300μm～400μm粒徑的NaCl微粒,選擇NaCl/PHBHOx質(zhì)量比為4：1、β-TCP/PHBHOx質(zhì)量比為3：20。電鏡觀察結(jié)果表明,在PHBHOx軟骨層/過渡層/硬骨層一體化關(guān)節(jié)支架中,軟骨部分孔徑大小為125±10μm、過渡層孔徑為30±5μm左右、硬骨部分孔徑大小為300±35μm,支架各層內(nèi)部孔隙豐富、分布均勻,各層內(nèi)及各層間孔隙相互連通。該一體化骨關(guān)節(jié)組織工程支架具有仿生特點(diǎn),三層緊密連接,但各層組分有別且結(jié)構(gòu)不同,基本可以滿足組織工程克隆骨關(guān)節(jié)需要。 采用全血直接培養(yǎng)法,體外分離純化乳兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs),并將BMSCs傳代培養(yǎng)。經(jīng)顯微鏡觀察,可以看BMSCs形態(tài)良好,純度較高。MTT法檢測結(jié)果表明,BMSCs增殖能力強(qiáng)。將P2代BMSCs接種至(?)PHBHOx軟骨層/過渡層/硬骨層一體化關(guān)節(jié)支架上培養(yǎng),經(jīng)MTT法分析表明：BMSCs在支架上生長和增殖正常。掃描電鏡觀察也顯示：BMSCs在支架上形態(tài)良好,并分泌了細(xì)胞外基質(zhì)。 本文首次將新型生物可降解材料——聚羥基丁酸與羥基辛酸、β-磷酸三鈣、脫細(xì)胞基質(zhì)復(fù)合使用,研發(fā)三層一體化仿生骨軟骨組織工程支架。在研究過程中創(chuàng)建了分步操作,一次成型溶劑澆鑄-粒子濾瀝法制備骨軟骨一體化支架制備技術(shù)并成功研制出可用于骨軟骨組織工程研究的新型支架,且進(jìn)行了支架性能測試,為骨關(guān)節(jié)組織工程修復(fù)技術(shù)的后續(xù)研究提供了必需的技術(shù)參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.08

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1287419