表面鐵離子修飾PLGA微球支架的構(gòu)建及其骨再生修復(fù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 07:08
骨損傷已是臨床常見(jiàn)的外科疾病,每年臨床治療均需要大量的骨修復(fù)材料。臨床所使用的骨修復(fù)材料大多骨傳導(dǎo)性較差,且宿主細(xì)胞往骨缺損部位的遷移和歸巢能力有限,新生骨組織往往以爬行替代的模式生長(zhǎng),這會(huì)導(dǎo)致骨組織生長(zhǎng)速度與植入材料降解速度不匹配和修復(fù)不完整等問(wèn)題。骨組織成分復(fù)雜,當(dāng)中含有多種微量金屬元素,如Mg、Sr、Zn、Fe等。在骨修復(fù)材料的研究中,摻入微量金屬元素可以提高材料的骨修復(fù)性能。在多種微量金屬元素中,Fe元素具有促進(jìn)細(xì)胞遷移和提高細(xì)胞歸巢的能力。本論文根據(jù)Pickering乳液法制備聚合物微球的原理和特點(diǎn),在PLGA微球表面修飾上微量鐵離子(Fe3+),并研究微量Fe3+在體內(nèi)外對(duì)骨再生修復(fù)行為的影響。首先通過(guò)氫氧化鐵(Fe(OH)3)膠體-Pickering乳液法制備了表面由Fe(OH)3納米粒子修飾的PLGA微球。通過(guò)掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、X射線(xiàn)光電子能譜、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜對(duì)FePLGA微球的形貌、元素組成和Fe元素含量進(jìn)行表征分析。并將FePLGA微球與小鼠骨髓間充質(zhì)干...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 骨修復(fù)材料
1.2.1 生物醫(yī)用金屬材料
1.2.2 磷酸鈣類(lèi)骨修復(fù)材料
1.2.3 生物活性玻璃
1.2.4 高分子水凝膠
1.2.5 高分子微球及支架
1.3 PLGA微球和支架
1.3.1 單組分PLGA微球和支架
1.3.2 多組分PLGA復(fù)合微球和支架
1.4 金屬離子的生物學(xué)效應(yīng)
1.4.1 鎂離子
1.4.2 鍶離子
1.4.3 鋅離子
1.4.4 銅離子
1.4.5 鐵離子
1.4.6 過(guò)量金屬離子的危害
1.5 本論文的研究意義和研究?jī)?nèi)容
3膠體-Pickering乳液及微球制備">第二章 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液及微球制備
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3膠體-Pickering乳液的制備"> 2.2.2 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液的制備
3膠體-Pickering乳液的表征"> 2.2.3 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液的表征
3膠體-Pickering乳液法制備FePLGA微球"> 2.2.4 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液法制備FePLGA微球
2.2.5 微球形貌表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3膠體的性質(zhì)"> 2.3.1 Fe(OH)3膠體的性質(zhì)
2.3.2 Pickering乳液的性質(zhì)及穩(wěn)定性
2.3.3 FePLGA微球的制備及PLGA材料對(duì)FePLGA微球成型的影響
2.3.4 FePLGA微球的成型機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第三章 FePLGA微球表征及體外細(xì)胞毒性研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 FePLGA微球和PLGA微球制備
3.2.3 微球形貌表征
3.2.4 FePLGA微球粒徑表征
3.2.5 微球表面元素表征
3.2.6 FePLGA微球中的Fe元素含量
3.2.7 細(xì)胞的培養(yǎng)和種植
3.2.8 微球體外細(xì)胞毒性和粘附表征
3.2.9 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 FePLGA微球的形貌和成分分析
3.3.2 細(xì)胞活性和形貌
3.3.3 細(xì)胞增殖
3.4 本章小結(jié)
第四章 負(fù)載rhBMP-2的FePLGA微球支架對(duì)干細(xì)胞行為的影響
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 微球支架的制備
4.2.3 聚多巴胺涂層修飾及負(fù)載rhBMP-2
4.2.4 微球支架形貌表征
4.2.5 Fe3+和rhBMP-2的釋放及檢測(cè)
4.2.6 細(xì)胞的培養(yǎng)與種植
4.2.7 細(xì)胞響應(yīng)性表征
4.2.8 統(tǒng)計(jì)分析
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 微球支架結(jié)構(gòu)與形貌
3+的釋放行為"> 4.3.2 Fe3+的釋放行為
4.3.3 rhBMP-2的釋放行為
4.3.4 細(xì)胞活性、粘附形貌及滲透
3+對(duì)干細(xì)胞遷移的影響"> 4.3.5 Fe3+對(duì)干細(xì)胞遷移的影響
3+和rhBMP-2對(duì)干細(xì)胞增殖和成骨分化的影響"> 4.3.6 Fe3+和rhBMP-2對(duì)干細(xì)胞增殖和成骨分化的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 負(fù)載rhBMP-2的FePLGA微球支架對(duì)體內(nèi)骨修復(fù)的影響
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 股骨缺損動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?br> 5.2.3 micro-CT掃描
5.2.4 組織樣品切片的制備
5.2.5 組織學(xué)染色
5.2.6 統(tǒng)計(jì)分析
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 體內(nèi)骨修復(fù)結(jié)果的三維重建與定量分析
5.3.2 組織切片染色分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effect of Mineralized Layer Topographies on Stem Cell Behavior in Microsphere Scaffold[J]. Jie Hou,Huichang Gao,Yingjun Wang,Delin Cheng,Xiaodong Cao. Journal of Materials Science & Technology. 2016(09)
[2]Bio-functional Design for Metal Implants,a New Concept for Development of Metallic Biomaterials[J]. Ling Ren,Ke Yang. Journal of Materials Science & Technology. 2013(11)
本文編號(hào):2986563
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 骨修復(fù)材料
1.2.1 生物醫(yī)用金屬材料
1.2.2 磷酸鈣類(lèi)骨修復(fù)材料
1.2.3 生物活性玻璃
1.2.4 高分子水凝膠
1.2.5 高分子微球及支架
1.3 PLGA微球和支架
1.3.1 單組分PLGA微球和支架
1.3.2 多組分PLGA復(fù)合微球和支架
1.4 金屬離子的生物學(xué)效應(yīng)
1.4.1 鎂離子
1.4.2 鍶離子
1.4.3 鋅離子
1.4.4 銅離子
1.4.5 鐵離子
1.4.6 過(guò)量金屬離子的危害
1.5 本論文的研究意義和研究?jī)?nèi)容
3膠體-Pickering乳液及微球制備">第二章 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液及微球制備
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3膠體-Pickering乳液的制備"> 2.2.2 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液的制備
3膠體-Pickering乳液的表征"> 2.2.3 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液的表征
3膠體-Pickering乳液法制備FePLGA微球"> 2.2.4 Fe(OH)3膠體-Pickering乳液法制備FePLGA微球
2.2.5 微球形貌表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3膠體的性質(zhì)"> 2.3.1 Fe(OH)3膠體的性質(zhì)
2.3.2 Pickering乳液的性質(zhì)及穩(wěn)定性
2.3.3 FePLGA微球的制備及PLGA材料對(duì)FePLGA微球成型的影響
2.3.4 FePLGA微球的成型機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第三章 FePLGA微球表征及體外細(xì)胞毒性研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 FePLGA微球和PLGA微球制備
3.2.3 微球形貌表征
3.2.4 FePLGA微球粒徑表征
3.2.5 微球表面元素表征
3.2.6 FePLGA微球中的Fe元素含量
3.2.7 細(xì)胞的培養(yǎng)和種植
3.2.8 微球體外細(xì)胞毒性和粘附表征
3.2.9 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 FePLGA微球的形貌和成分分析
3.3.2 細(xì)胞活性和形貌
3.3.3 細(xì)胞增殖
3.4 本章小結(jié)
第四章 負(fù)載rhBMP-2的FePLGA微球支架對(duì)干細(xì)胞行為的影響
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 微球支架的制備
4.2.3 聚多巴胺涂層修飾及負(fù)載rhBMP-2
4.2.4 微球支架形貌表征
4.2.5 Fe3+和rhBMP-2的釋放及檢測(cè)
4.2.6 細(xì)胞的培養(yǎng)與種植
4.2.7 細(xì)胞響應(yīng)性表征
4.2.8 統(tǒng)計(jì)分析
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 微球支架結(jié)構(gòu)與形貌
3+的釋放行為"> 4.3.2 Fe3+的釋放行為
4.3.3 rhBMP-2的釋放行為
4.3.4 細(xì)胞活性、粘附形貌及滲透
3+對(duì)干細(xì)胞遷移的影響"> 4.3.5 Fe3+對(duì)干細(xì)胞遷移的影響
3+和rhBMP-2對(duì)干細(xì)胞增殖和成骨分化的影響"> 4.3.6 Fe3+和rhBMP-2對(duì)干細(xì)胞增殖和成骨分化的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 負(fù)載rhBMP-2的FePLGA微球支架對(duì)體內(nèi)骨修復(fù)的影響
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.2.2 股骨缺損動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?br> 5.2.3 micro-CT掃描
5.2.4 組織樣品切片的制備
5.2.5 組織學(xué)染色
5.2.6 統(tǒng)計(jì)分析
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 體內(nèi)骨修復(fù)結(jié)果的三維重建與定量分析
5.3.2 組織切片染色分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effect of Mineralized Layer Topographies on Stem Cell Behavior in Microsphere Scaffold[J]. Jie Hou,Huichang Gao,Yingjun Wang,Delin Cheng,Xiaodong Cao. Journal of Materials Science & Technology. 2016(09)
[2]Bio-functional Design for Metal Implants,a New Concept for Development of Metallic Biomaterials[J]. Ling Ren,Ke Yang. Journal of Materials Science & Technology. 2013(11)
本文編號(hào):2986563
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