神經(jīng)細胞的生長在神經(jīng)修復中發(fā)揮重要作用。采用生物相容性和生物可降解性好的材料,并在其表面修飾特定生物分子,從而在材料表面創(chuàng)造神經(jīng)細胞生長的生理環(huán)境,成為調(diào)控神經(jīng)細胞行為和促進神經(jīng)修復的重要手段。目前,在生物材料表面固定生物分子的常用方法主要為物理吸附法、化學接枝法和載體系統(tǒng)法,其中載體系統(tǒng)法在固定生物分子時能顯著改善物理吸附率低、易擴散和化學接枝繁瑣的局限性,成為開發(fā)簡單有效的固定化的重要策略。磷灰石是一種天然存在的無機材料,具有優(yōu)異的生物相容性和良好的生物可降解性,且對大量分子具有親和力,廣泛用于生物醫(yī)藥載體系統(tǒng)研究。本課題運用仿生礦化法,在鈦表面磷灰石(apatite)涂層上固定層粘連蛋白(Laminin,LN),構建apatite/LN功能性涂層;對涂層的理化性能和緩釋性能進行了研究;探究功能性涂層對神經(jīng)細胞PC12和神經(jīng)干細胞(Neural Stem Cells,NSCs)的生物學行為調(diào)控作用。本文的研究結果如下:(1)通過仿生礦化法制備出多孔均一的apatite涂層,并且運用仿生共沉積法可以在其表面固定LN分子,形成apatite/LN涂層。場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)結果表明,在形成apatite涂層的過程中,隨著反應時間的延長,鈦表面逐漸形成片層狀結構,且片層的大小逐漸增大,反應至24 h后的片層大小為8.16±0.87μm,而apatite/LN涂層的片層大小則為9.79±0.69μm。(2)通過能譜(EDS)和X射線光電子能譜(XPS)對涂層中N元素的檢測以及傅立葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)對酰胺基團的檢測分析,并通過蛋白定量檢測可知,當?shù)鞍自紳舛确謩e為5μg/mL、10μg/m L、20μg/mL和40μg/mL時,apatite/LN涂層中的平均蛋白含量約為1.31μg、3.90μg、4.20μg和4.55μg。結果表明,仿生礦化能在apatite涂層上迅速有效地共沉積LN分子。(3)通過對apatite/LN涂層的理化性能的檢測,發(fā)現(xiàn)apatite/LN涂層的厚度(9.57±0.40μm)比單純的apatite涂層(8.79±0.22μm)稍厚。apatite涂層和apatite/LN涂層與基底的結合強度分別約為10.11 MPa和11.06 MPa。此外,apatite涂層的水接觸角約為80°,而apatite/LN涂層的水接觸角則減小到56°左右,即其表面的親水性質(zhì)得到有效的改善。(4)apatite/LN涂層置于磷酸鹽緩沖液(PBS)中的體外降解結果表明,降解28 d后,涂層的片狀微晶結構部分松垮無規(guī)則;降解90 d后,其片狀結構幾乎完全脫落。同時apatite/LN涂層中LN分子的體外釋放結果表明,LN基本保持了相對較為緩慢的釋放率,在體外可以進行持續(xù)可控的釋放,直到釋放實驗至28 d,其釋放量僅達到20.72%左右。(5)通過神經(jīng)細胞PC12與NSCs的體外培養(yǎng)實驗表明,apatite/LN涂層的生物相容性比較優(yōu)異,且仿生共沉積的LN分子能夠顯著提高神經(jīng)細胞和NSCs的粘附和鋪展能力,并能夠有效的促進神經(jīng)細胞和NSCs的增殖和突觸形成,同時對NSCs向神經(jīng)元方向分化有一定的促進作用。
【學位單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R318.08
【部分圖文】：

圖 1.1 瓦氏變性后的神經(jīng)自主修復示意圖[3]1.2 神經(jīng)組織工程外周神經(jīng)損傷導致神經(jīng)缺損時，需要在神經(jīng)殘端之間插入移植物來連接間隙并支持軸突再生[5]。植入自體神經(jīng)，目前被視為周圍神經(jīng)缺損修復黃金標準[6]。

圖 1.2 層粘連蛋白（Laminnin, LN）的結構示意圖的結構域與細胞受體相互作用從而調(diào)控細胞行為[55, 56]。L，在神經(jīng)系統(tǒng)中的主要功能是刺激神經(jīng)突生長[58]，且刺激影響施旺細胞的增殖和遷移[60]。眾所周知，受損區(qū)域遠端

圖 2.1 apatite/LN 涂層制備圖2.4 材料的表征與測試2.4.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）將經(jīng)過 3、6、9、12、15、24 h 的制備時間得到的 apatite 涂層和 apatite/LN
【參考文獻】

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1 鄒穎;王文梅;朱雅男;楊衛(wèi)東;;CCK-8法評價口腔粘結材料的體外細胞毒性研究[J];口腔醫(yī)學研究;2011年08期

2 李民;曾琳;劉媛;龍在云;李書林;伍亞民;;原漿型星形膠質(zhì)細胞調(diào)控神經(jīng)干細胞定向分化的優(yōu)化比例篩選[J];創(chuàng)傷外科雜志;2008年01期

本文編號：2868257