【摘要】：應(yīng)用組織工程方法來提高周圍神經(jīng)損傷的修復(fù)效果已成為當(dāng)前神經(jīng)修復(fù)領(lǐng)域的研究趨勢(shì)。理想的組織工程人工神經(jīng)是一種具有特定的三維結(jié)構(gòu)的神經(jīng)導(dǎo)管,可接納再生軸突長入,對(duì)軸突起引導(dǎo)作用,雪旺細(xì)胞在其中有序地分布,分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子等來發(fā)揮神經(jīng)營養(yǎng)作用,并表達(dá)細(xì)胞粘附分子、分泌細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix.ECM)支持并引導(dǎo)軸突再生。本文擬通過成分仿生和結(jié)構(gòu)仿生兩個(gè)角度來設(shè)計(jì)和構(gòu)造神經(jīng)組織工程支架,進(jìn)而達(dá)到功能仿生的目的。成分仿生方面,本文以天然馬尾神經(jīng)組織細(xì)胞外基質(zhì)(cauda equine-derived extracellullar matrix,cc-ECM)和臍帶細(xì)胞外基質(zhì)(Wharton's jelly ECM, wj-ECM)為基本原材料制備神經(jīng)組織工程支架。其中馬尾神經(jīng)ECM保留了能促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)的具有特異性的生物活性成分；而臍帶ECM來源于胚胎組織,免疫原性低,能夠延緩細(xì)胞衰老，使細(xì)胞保持活力持續(xù)增殖并分化。結(jié)構(gòu)仿生萬而,本文通過將馬尾神經(jīng)細(xì)胞外基質(zhì)與聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(1-lactide-coglycolide).PLGA)復(fù)合的方法,采用電紡絲技術(shù)制備取向納米纖維支架,提高復(fù)合支架力學(xué)性能的同事保持ECM的生物活性。同時(shí),將臍帶細(xì)胞外基質(zhì)與天然納米細(xì)菌纖維素(bacterial ccllulose.BC)的改性衍生物復(fù)合,通過定向結(jié)晶冷凍干燥的方法制備了取向多孔支架,為組織修復(fù)提供了合適扎隙結(jié)構(gòu)，，這就從結(jié)構(gòu)和成分仿生兩個(gè)角度為細(xì)胞外基質(zhì)在神經(jīng)組織修復(fù)中的應(yīng)用提供了可能。本文具體研究工作和結(jié)果如下：通過Triton X-100和脫氧膽酸鈉化學(xué)萃取去細(xì)胞聯(lián)合差速離心的方法,制備出天然馬尾神經(jīng)來源的ECM：對(duì)ECM中核物質(zhì)殘留情況進(jìn)行染色觀察和定量表征,表明ECM去細(xì)胞程度較好，不具備免疫原性;生化成分定量檢測(cè)證明ECM中膠原和葡萄糖氨聚糖(sulphated glycosaminoglucans,sGAG)成分得到保留；組織染色和免疫熒光染色觀察表明ECM中含有豐富Ⅰ型膠原、Ⅳ型膠原、層粘連蛋白和纖維連接蛋白等多種天然神經(jīng)細(xì)胞外基質(zhì)成分,這就奠定了成分仿生的基礎(chǔ)。將馬尾ECM與合成共聚物PLGA復(fù)合,通過電紡絲力法制備取向周圍神經(jīng)組織工程支架：掃描電鏡、紅外光譜和雙光子顯微鏡照片證實(shí)了纖維支架中ECM成分的存在以及取向結(jié)構(gòu)；拔觸角測(cè)試證明復(fù)合纖維支架具有良好的親水性；雪旺細(xì)胞(Schwann cells、SCs)培養(yǎng)表明，取向結(jié)構(gòu)對(duì)SCs的生長具有定向引導(dǎo)作用,且SCs在復(fù)合支架上的生長更接近正常細(xì)胞形態(tài),證明了ECM成分對(duì)神經(jīng)細(xì)胞具有更好的表型維持作用；背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglions, DRGs)培養(yǎng)證明,取向支架對(duì)神經(jīng)纖維的生長同樣具有引導(dǎo)作用,證明了其良好的神經(jīng)組織相容性。將臍帶ECM分別與雙醛基(dialdehyde BC, DBC)和羧甲基改性(carboxymethye BC. CMBC)的細(xì)菌纖維素復(fù)合,通過定向結(jié)晶冷凍干燥法制備取向多孔支架。微觀形貌觀察表明支架具有微米級(jí)的連通孔隙；免疫熒光染色表明兩種復(fù)合支架中ECM分布均勻,且保留了膠原蛋白、層粘連蛋白等ECM中的生物活性成分；在多孔支架上培養(yǎng)骨髓干細(xì)胞(Bone marrow stem cells, BMSCs),各組支架上細(xì)胞增殖良好,表明支架具有良好的細(xì)胞相容性。通過電鏡觀察表明BMSCs長入支架材料的孔隙中,且分泌出顆粒狀的細(xì)胞外基質(zhì)類物質(zhì)。結(jié)果表明支架具備負(fù)載種子細(xì)胞的能力,具有潛在的神經(jīng)組織工程應(yīng)用價(jià)值。上述研究表明,本文制備的ce-ECM/PLGA復(fù)合電紡取向纖維支架、wj-ECM/DBC多孔支架以及wj-ECM/CMBC取向多孔支架能夠從成分仿生和結(jié)構(gòu)仿生的角度模擬天然細(xì)胞外基質(zhì),為細(xì)胞外基質(zhì)材料在神經(jīng)組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R318.08;R745

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2446398