【摘要】：由于人口老齡化以及生活條件帶來的問題,每年牙缺失需要軟組織增量修復(fù)的患者高達(dá)數(shù)億人,任重而道遠(yuǎn),推進(jìn)軟組織增量修復(fù)的研究十分重要。聚乙烯醇水凝膠(PVA)因其良好的生物相容性、高含水率以及與天然軟骨相似的結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能,被認(rèn)為是極具潛力軟組織增量修復(fù)的理想材料。然而,PVA制成水凝膠干燥后比較軟,存在形態(tài)不整;PVA水凝膠浸提液對(duì)小鼠成纖維細(xì)胞L929的增殖有顯著抑制作用等問題。這些問題限制了 PVA水凝膠在軟組織增量方面的應(yīng)用,本課題針對(duì)PVA水凝膠這些問題引入二甲基砜(MSM)進(jìn)行改進(jìn)。在本論文中,物理交聯(lián)制備的MSM/PVA水凝膠材料,具有優(yōu)良不溶于水的吸水溶脹性能、穩(wěn)定的生物降解性和一定的化學(xué)特性,在軟骨、角膜、髓核、皮膚等組織的移植替換和修復(fù)重建中具有廣闊的應(yīng)用前景。然而MSM/PVA水凝膠材料在口腔軟組織增量中的應(yīng)用,尤其MSM/PVA水凝膠在植入口腔內(nèi)的生物相容性研究及擴(kuò)增軟組織增量是否可行,還有待進(jìn)一步研究。在本研究中,為MSM/PVA水凝膠應(yīng)用于臨床口腔軟組織增量奠定理論基礎(chǔ)。第一部分MSM/PVA制備及溶脹性能研究目的:應(yīng)用反復(fù)冷凍解凍物理交聯(lián)方法制備MSM/PVA水凝膠,并對(duì)其溶脹性能進(jìn)行研究。方法:高溫溶解PVA,充分溶解后用去離子水調(diào)配成不同濃度的PVA水凝膠,其濃度分別為10%、12%和15%。各種實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,12%PVA具備較好的物理和化學(xué)性能,因此本實(shí)驗(yàn)以12%PVA為基質(zhì)向其內(nèi)加入MSM,MSM濃度分別為0.01%,0.1%,1%,10%,制備不同濃度的MSM/PVA水凝膠。電子顯微鏡觀察MSM/PVA水凝膠微觀結(jié)構(gòu),測(cè)試其力學(xué)性能;對(duì)不同濃度MSM/PVA含水率及在模擬體液中的溶脹度進(jìn)行測(cè)定和研究。結(jié)果:物理交聯(lián)法制備MSM/PVA水凝膠質(zhì)地較硬且均勻,表面光滑;在37℃模擬體液中,MSM/PVA水凝膠試樣在浸泡初始72h內(nèi)體積增加達(dá)3倍以上,濃度為150%MSM/PVA水凝膠初期吸水較快,10%MSM/PVA水凝膠吸水較慢。力學(xué)性能測(cè)試表明,12%MSM/PVA水凝膠具有相對(duì)良好的力學(xué)拉伸性能,不同濃度間不具有顯著差異性。在浸泡8d后,所有試樣體積均達(dá)最大體積的95%以上,約10d時(shí)試樣體積趨于穩(wěn)定,60d內(nèi)試樣無明顯溶解現(xiàn)象。結(jié)論:本實(shí)驗(yàn)自制的MSM/PVA水凝膠,具備較佳的物理學(xué)性能和生物學(xué)性能。第二部分MSM/PVA生物相容性研究目的:將MSM/PVA水凝膠與成骨細(xì)胞共培養(yǎng),探討MSM/PVA水凝膠與成骨細(xì)胞的生物相容性。方法:MSM/PVA冷凍干燥后,于模擬生理體液中浸泡,隨著觀察時(shí)間的延長(zhǎng),見其再溶脹發(fā)生,觀察不同濃度MSM/PVA水凝膠隨時(shí)間延長(zhǎng),有規(guī)律發(fā)生再溶脹;將溶脹的MSM/PVA水凝膠與成骨細(xì)胞一起共培養(yǎng),對(duì)成骨細(xì)胞毒性檢測(cè),體外材料浸提液細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)、從材料制備方法、材料的性能檢測(cè)及生物評(píng)價(jià),綜合分析本研究制備MSM/PVA性能。采用MTT法,來檢測(cè)MSM/PVA細(xì)胞毒性,即對(duì)成骨細(xì)胞的毒性作用。結(jié)果:從細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果可知,與MSM/PVA水凝膠直接接觸的成骨細(xì)胞第1天相對(duì)增殖率在99%以上,毒性分級(jí)為0級(jí);第2天的相對(duì)增殖率在95%以上,毒性分級(jí)為1級(jí);第5天的相對(duì)增殖率在99%以上,毒性分級(jí)為0級(jí),第8、10天的相對(duì)增殖率在90%以上,毒性分級(jí)為1級(jí)。結(jié)論:MSM/PVA水凝膠對(duì)成骨細(xì)胞無毒性,且具有良好的生物相容性。第三部分MSM/PVA水凝膠擴(kuò)張口腔粘膜的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究目的:通過組織計(jì)量學(xué)及組織學(xué)驗(yàn)證MSM/PVA水凝膠吸水體積膨脹擴(kuò)張粘骨膜的可行性,為探索新型口腔粘骨膜擴(kuò)張材料提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。方法:將MSM/PVA水凝膠植入家兔一側(cè)上頜無牙區(qū)牙槽骨粘骨膜及牙槽骨內(nèi),在植入后第一周,第二周,第三周和第四周處死動(dòng)物制作組織切片,利用Olympus顯微鏡CX40及Nikon照相機(jī)觀察不同時(shí)間點(diǎn)植入?yún)^(qū)炎性細(xì)胞數(shù)量,擴(kuò)張區(qū)粘骨膜纖維數(shù)量,橫斷面長(zhǎng)度,血管數(shù)量和破骨細(xì)胞數(shù)量,與對(duì)照組作統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。結(jié)果:MSM/PVA水凝膠在植入初期由于手術(shù)創(chuàng)傷引起機(jī)體正常細(xì)胞免疫反應(yīng),利用顯微鏡觀察并測(cè)量,隨著MSM/PVA水凝膠植入后時(shí)間的增加,擴(kuò)張區(qū)粘骨膜橫斷面長(zhǎng)度增加,在第四周時(shí)粘骨膜橫斷面長(zhǎng)度增加約至擴(kuò)張前粘骨膜橫斷面的1.8倍;四周時(shí)檢測(cè)的膠原纖維量約為擴(kuò)張前膠原纖維量的5倍;擴(kuò)張區(qū)粘骨膜血管數(shù)量在第三周達(dá)到峰值,第四周隨著擴(kuò)張區(qū)粘骨膜的完全愈合,血管數(shù)量與擴(kuò)張前粘骨膜血管數(shù)量基本相等。結(jié)論:MSM/PVA水凝膠通過吸水體積膨脹擴(kuò)張粘骨膜是可行的,為探索新型口腔粘骨膜擴(kuò)張材料提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318.08
【圖文】：

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2740413