本文選題：環(huán)境響應性材料　切入點：溫敏水凝膠　出處：《吉林大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：骨骼肌組織損傷情況復雜,面臨再生以及修復的過程,同再生能力較強的骨組織相比,軟骨組織的再生能力較差,這是由于其固有的自身特性決定的。持續(xù)的軟骨缺損會造成關節(jié)退變,最后需要手術干預。同軟骨組織再生同樣棘手的問題還有一些創(chuàng)傷后軟組織恢復較差,甚至發(fā)生粘連等并發(fā)癥,這類疾病也是給患者的術后功能恢復造成很大的影響,往往需要再手術治療。對于以上兩類疾病的研究已經(jīng)進行了數(shù)十年,也取得了一定的研究成果,但是距離滿意的術后療效仍有一定差距。例如軟骨修復的效率仍然十分低下,如何進一步的提高軟骨修復效率是其重要的發(fā)展方向。對于軟組織粘連來說,如何有效的預防組織粘連的發(fā)生,而不是在粘連出現(xiàn)后進行被動的治療已經(jīng)越來越引起越來越多研究人員的關注。組織工程的出現(xiàn)為以上兩種疾病提供了新的解決措施,組織工程技術,即利用組織工程支架進行藥物或者細胞的包載進行局部組織的修復等作用,怎樣進一步的提高組織工程技術在骨科疾病中的應用是本文的研究方向。環(huán)境響應性材料可以根據(jù)材料植入的周圍環(huán)境進行相應的反應,從而可以進一步的提高組織工程在組織修復以及其他疾病治療方面的作用效率。本研究就利用先進的環(huán)境響應性生物材料制作技術,試圖更加精確高效的治療這兩種骨科疾病,達到更好的疾病預后。研究主要包括以下兩部分:一、溫敏性水凝膠支架包載可它因(kertogenin,KGN)以及骨髓間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)修復軟骨缺損。在本研究中利用由聚丙交脂-乙交脂-聚乙二醇三嵌段聚合物poly(L-lactideco-glycolide)-poly(ethylene glycol)-poly(L-lactide-co-glycolide)(PLGA-PEGPLGA)水凝膠的溫敏特性,十分便利的包載了軟骨誘導小分子KGN,以及細胞來源BMSCs進行軟骨缺損的修復。研究發(fā)現(xiàn)PLGA-PEG-PLGA溫敏凝膠的溫敏特性良好,可以有效成膠,且具有良好的生物可降解性和生物相容性。KGN小分子作為非蛋白有機小分子可以同轉化生長因子β(transforming growth factor,TGF-β)一樣有效的誘導BMSCs成軟骨,兩種生物因素的聯(lián)合,加上溫敏水凝膠的有利支持,達到了較好的軟骨修復效果。在本研究中我們建立了軟骨缺損兔子模型,應用大體外相觀察,蘇木素伊紅(hematoxylin eosin staining,HE)和甲苯胺藍(toluidine blue staining O,TBO)染色染色以及力學性能檢測等方法,研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過3個月的有效修復,包載了KGN和BMSCs溫敏水凝膠系統(tǒng)組獲得了更好的修復外觀、組織學評價、以及更多的細胞外基質例如二型膠原(collagen II,COL II)、氨基葡聚糖(glycosaminoglycans,GAGs)等,此外還獲得了更好的有力學性能。說明基于該包載有KGN和BMSCs的溫敏水凝膠系統(tǒng)為軟骨缺損的治療可以提供新的可行方案。二、氧化敏感性電紡絲材料復合姜黃素以及塞來昔布在跟腱防粘連上的應用。本研究涉及術后軟組織防粘連的相關研究,跟腱斷裂后局部的炎癥反應會造成局部的氧化環(huán)境,在本研究中利用含硫聚酯含有硫醚鍵的氧化敏感性電紡絲材料包載抗炎及抑菌藥物進行局部的跟腱斷裂術后防粘連研究。含有硫醚鍵的高分子材料,其中的硫醚鍵可以在氧化環(huán)境中被氧化為砜基及亞砜基,導致親水性增加,親水性增加的溶脹作用會導致降解速度加劇,從而可以使包載的抗炎藥物更快的釋放。本研究表明:應用電紡絲技術制作的聚(乙二硫醇-己二醇二丙烯酸酯)電紡絲膜具有氧化敏感性,可以在氧化環(huán)境中加快降解。其氧化后的電紡絲膜表征證實,在氫譜核磁以及傅里葉紅外光譜上具有砜基以及亞砜基的特征峰,證實了硫醚鍵被氧化的事實;且凝膠滲透色譜法(gel permeation chromatography,GPC)研究表明:高聚高分子的聚合鏈被氧化后發(fā)生了斷裂,分子量減小,洗脫時間延長。在成功的包載姜黃素和塞來昔布后,釋放實驗表明其釋放可以被有效控制,經(jīng)過20天的釋放,釋放量約在80%左右,且姜黃素電紡絲膜被證實具有有效的抑菌作用。大鼠跟腱斷裂模型表明:無論是姜黃素還是塞來昔布單獨的包載的氧化敏感性電紡絲膜都具有一定的防粘連作用,粘連評分小于對照組;其次二者共同包載的電紡絲膜組具有更好的防粘連效果、最好的粘連和炎癥評分,其次炎癥因子的免疫熒光以及半定量表明,該組的炎癥因子分泌量最少。結果證明:氧化敏感性的電紡絲材料包載的姜黃素以及塞來昔布具有協(xié)同作用,可以作為跟腱斷裂后防粘連的重要措施之一。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08;R68

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本文編號：1585287