本文關(guān)鍵詞： 兔 BMSCs PLGA 雙層支架 生物相容性 PLGA BMSCs 雙層支架 孔徑 骨軟骨缺損 PLGA 雙層支架 孔隙率 BMSCs 骨軟骨缺損　出處：《復(fù)旦大學(xué)》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：第一部分PLGA雙層多孔支架的設(shè)計、制備及其生物相容性 目的：制備不同孔徑孔隙率PLGA雙層支架及其生物相容性研究。 方法：采用室溫模壓/粒子浸出法制備上下層不同孔徑孔隙率雙層支架。將聚乙交酯-丙交酯(PLGA)溶于二氯甲烷后與不同粒子大小的氯化鈉晶體致孔劑(氯化鈉粒子大小范圍有50-450μm)或不同質(zhì)量比的氯化鈉致孔劑混合,然后填入預(yù)制的模具中模壓成型24h,脫模以后,得到柱狀的混合物。不同粒子大小致孔劑或不同含量致孔劑的柱狀混合物通過二氯甲烷粘合起來,然后裁剪成特定的尺寸。將致孔劑用去離子水浸出以后,即得到所需的雙層支架。同時將分離培養(yǎng)獲得的兔骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)接種于PLGA雙層支架,體外培養(yǎng)1周后掃描電子顯微鏡觀察。 結(jié)果：成功獲得直徑4mm、高度5mm的PLGA雙層多孔支架,其中不同孔徑的5種,不同孔隙率的3種。所有支架上層高度1mm、下層高度4mm。電鏡觀察示支架孔的形態(tài)良好,孔與孔之間相通,上下層整合一體且相互連通。BMSCs接種于支架體外培養(yǎng)后,細胞在所有支架的孔壁上黏附良好,可見細胞外基質(zhì)沉積。 結(jié)論：室溫模壓／粒子浸出法可制備不同孔徑孔隙率的PLGA雙層支架,且PLGA雙層支架生物相容性良好。 第二部分PLGA雙層支架不同孔徑對兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損修復(fù)效果的影響 目的：探討一體化PLGA雙層支架負載骨髓間充質(zhì)干細胞修復(fù)兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損的可行性,了解不同孔徑雙層支架對骨軟骨缺損修復(fù)效果的影響。 方法：采用室溫模壓／粒子浸出法以PLGA為原料制備5組不同孔徑的一體化雙層多孔支架,致孔劑粒子大小范圍為50-450μm。來自新西蘭大白兔的骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)用熒光染料DiI標(biāo)記后,以1×106/20μl接種于雙層PLGA支架的軟骨層,體外共培養(yǎng)1周,制成雙層PLGA支架-細胞復(fù)合物,并在電鏡下觀察。接種細胞或相應(yīng)未接種細胞的雙層支架植入兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損模型(直徑4mm,深度5mm)。于術(shù)后6周和12周取材行大體觀察、組織學(xué)評分及免疫組織化學(xué)染色觀察。術(shù)后6周標(biāo)本一分為二切開,部分標(biāo)本做冰凍切片,DAPI復(fù)染,熒光顯微鏡下示蹤BMSCs。另外,12周標(biāo)本一分為二切開,取-半行real time-PCR檢測基Ⅰ膠原(Collagen type Ⅱ, ColⅡ)、蛋白聚糖(Aggrecan,AGC)及Ⅰ型膠原(Collagen typeⅠ, ColⅠ)三種基因相對表達水平。 結(jié)果：成功獲得5種不同孔徑PLGA雙層支架(孔徑大小范圍為50-450μm)。電鏡觀察示BMSCs在支架內(nèi)生長良好。術(shù)后6周,熒光顯微鏡下觀察見Dil標(biāo)記的細胞存活于缺損區(qū)。12周大體觀察顯示支架B(軟骨層孔徑100-200μm、骨層孔徑300-450μm)負載細胞修復(fù)的組織表面光整,新生組織和周邊界限不清,質(zhì)地接近正常組織；其他支架植入物都有不同程度的修復(fù),但差于接種細胞的支架B。組織學(xué)評分顯示負載細胞的支架B組評分最低,和其他支架組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。術(shù)后12周免疫組織化學(xué)染色示負載細胞的支架B標(biāo)本軟骨區(qū)ColⅡ及軟骨下骨區(qū)ColⅠ表達均強陽性。另外,12周后負載細胞的支架B組CoiⅠ基因表達水平最高,和其他植入物比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。盡管負載細胞的支架B組AGC的表達水平最高,但各組間無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。ColⅠ表達水平支架B和支架D(軟骨層孔徑300-450μm、骨層孔徑100-200μm)間有明顯差異(P0.05),其他組之間比較無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。 結(jié)論：一體化PLGA雙層支架負載BMSCs支持軟骨及軟骨下骨的同時再生其中軟骨層孔徑100-200gm、骨層孔徑300-450μm的PLGA雙層支架修復(fù)效果最好。雙層多孔支架的不同孔徑對骨軟骨缺損修復(fù)效果有影響。 第三部分PLGA雙層支架不同孔隙率對兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損修復(fù)效果的影響 目的：探討不同孔隙率PLGA雙層支架負載BMSCs修復(fù)兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺隕的可行性,分析不同孔隙率雙層支架對骨軟骨缺損修復(fù)的影響。 方法：篩選粒子大小為200-300μm的氯化鈉晶體致孔劑,和PLGA按不同質(zhì)量比混合,采用室溫模壓/粒子浸出法制備3組不同孔隙率的一體化雙層多孔PLGA支架。然后對不同孔隙率3種支架行機械力學(xué)性能檢測。用DiI標(biāo)記BMSCs,以1×106/20μl接種于雙層PLGA支架的軟骨層,體外共培養(yǎng)1周,制成雙層PLGA支架-細胞復(fù)合物,并在電鏡下觀察。將接種細胞或相應(yīng)未接種細咆的雙層支架植入兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損模型(直徑4mm,深度5mm)。于術(shù)后6周和12周取材行大體觀察、組織學(xué)評分及免疫組織化學(xué)染色觀察。術(shù)后6周標(biāo)本一分為二切開,部分標(biāo)本做冰凍切片,DAPI復(fù)染,熒光顯微鏡下示蹤BMSCs。另外,12周標(biāo)本同樣一分為二切開,取一半行real time-PCR檢測相關(guān)基因表達水平。 結(jié)果：成功獲得3種不同孔隙率PLGA雙層支架,孔隙率范圍為77%-92%,孔徑大小范圍均為200-300μm。力學(xué)性能結(jié)果顯示支架A(軟骨層孔隙率92%、骨層孔隙率77%)應(yīng)力應(yīng)變曲線有兩個斜率,而支架B(軟骨層、骨層孔隙率均為85%)和C(軟骨層孔隙率77%、骨層孔隙率92%)只有一個斜率。支架A軟骨層的壓縮模量E1：3.8±1.1MPa,骨層壓縮模量E2：29.1±5.0MPa。支架B壓縮模量為16.1±3.2MPa,支架C骨層壓縮模量為0.7±0.2MPa,軟骨層未檢測出。電鏡檢測顯示BMSCs在支架內(nèi)生長良好。術(shù)后6周,熒光顯微鏡下觀察見Dil標(biāo)記的細胞存活于缺損區(qū)。12周大體觀察顯示支架A負載細胞修復(fù)的組織表面光整,新生組織和周邊界限模糊,質(zhì)地接近正常組織；其他支架植入物都有不同程度的修復(fù),但差于接種細胞的支架A。組織學(xué)評分(最高總分值減去所評分值)顯示接種細胞的支架A組評分最高,和支架C組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。術(shù)后12周免疫組織化學(xué)染色示接種細胞的支架A組軟骨區(qū)Col Ⅱ及軟骨下骨區(qū)Col Ⅰ表達均強陽性。另外,12周后新生組織基因表達水平顯示接種細胞的支架A組Col Ⅱ基因表達水平最高,和支架C組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。盡管接種細胞的支架A組Col l和蛋白聚糖表達水平較其他組更高,但各組間無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。 結(jié)論：不同孔隙率PLGA雙層支架負載BMSCs支持軟骨及軟骨下骨的同時再生,其中軟骨層孔隙率為92%、骨層孔隙率77%的PLGA雙層支架修復(fù)效果最好。雙層多孔支架的不同孔隙率對骨軟骨缺損修復(fù)效果有影響。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.17

【共引文獻】

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本文編號：1554826