甲狀軟骨損傷修復的多孔人工支架的實驗與研究
發(fā)布時間：2021-02-27 12:38
喉是屬于人體中最精巧而且結構比較復雜的一個器官,其由多種軟骨組織構成,如杓狀軟骨、甲狀軟骨、環(huán)狀軟骨、會厭軟骨、舌骨等。甲狀軟骨又是喉軟骨中最大和最完整的一塊,能夠起到支撐喉的正常生理功能。甲狀軟骨一旦遭到破壞,僅僅依靠軟骨的自我修復將是十分困難的。目前通過組織工程在體外構建軟骨組織,然后移植到缺損部位來進行治療損傷正成為一種永久修復組織缺損的理想治療方法。本文基于之前對甲狀軟骨的數(shù)值模擬之后利用快速成型技術制備出人工多孔甲狀軟骨支架。前半部分介紹增材制造技術以及基于分析比較目前各種適用于軟骨修復的組織工程材料的優(yōu)缺點之后,選取殼聚糖,納米羥基磷灰石,明膠,海藻酸鈉作為材料,分別利用低溫成型技術和細胞直接受控組裝技術制備生物支架,然后對獲取的生物支架進行相應的理化性能表征,通過體外細胞和支架共同培養(yǎng)對支架的生物相容性進行驗證。后半部分主要進行動物實驗來驗證生物支架對甲狀軟骨的修復效果。在第一部分利用低溫成型技術制備不同比例的殼聚糖-納米羥基磷灰石支架,通過電鏡掃描觀察支架的微觀結構,其具有精致的網(wǎng)狀三維多孔結構以及極高的通透性。生物支架具有很高的孔隙率（平均孔隙率為91±1.5%）和較...
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：57 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１低溫成型技術過程圖（Ａ）低溫成型技術流程圖，（Ｂ）低溫成型技術原理圖??１．２．２選擇性激光燒結（ＳＬＳ）??選擇性激光燒結工藝｜２Ｇ｜起源于２０世紀８０年代末，其主要特點是適用于廣泛的材料，而??
是處于熔融狀態(tài)下的材料通過利用計算機的控制被從熱熔噴頭擠出，成型模型結構根據(jù)原先??設置的三維模型而成，材料在噴頭內被加熱融化。材料被擠出后迅速凝固，并且與周圍的材??料凝結。熔融沉積成型的流程圖如圖１．３所示。??溶融沉積成型工藝對于材料也有一定的要求，比如材料應該具有熱塑性，這主要是由于??材料在高溫狀態(tài)下不會發(fā)生結構上的性變等。例如，蠟、ＡＢＳ、聚乙烯、聚丙烯以及聚碳酸??酯等材料均具有一定的熱塑性。??雖然此技術具有相對簡單的原理，而且成型過程相對容易控制，以及成型的支架具有較??好的表面質量，但是因為該工藝的工作溫度要求很高，對于部分高分子生物材料來說，應用??該技術存在材料的原有物化結構會被破壞等風險。除此之外，材料需要處于熔融狀態(tài)的環(huán)境??下，利用熔融沉積技術制備所需支架時需要成型支撐層，支架在成型后需要人為的除去支撐??結構，因此會出現(xiàn)對支架的原有精度會產生破壞的風險。??４??
喉不僅是生物體的呼吸道又是其發(fā)音器官１４（）］。喉軟骨在氣道的支撐作用上舉足輕重，而??在喉軟骨中最大的一塊即為甲狀軟骨，其是由兩塊近似方形的軟骨板構成，組成了喉的前壁??以及側壁［４１］，而且，甲狀軟骨上方為舌骨，下方即為環(huán)狀軟骨［４２１。喉部結構如圖２．１所示。??，嚴＜?＋角軟脅?娜軟觸??弓坎秘灼狀軟骨？Ｉ，�。。�?Ａ后面??．賄?獄軟艦??聲■二＾?Ｖ關節(jié)面??：翁魯??＇乂?挪艦??壞峨骨ｇ?６１臓?自麵?壞師＊??圖２．１喉的前面觀結構和后面管結構??甲狀軟骨在生物體重的作用主要是保護喉腔，但是由于內分泌激素水平的不一樣導致了??男性與女性喉結存在一定的差別。比如男性擁有較大的喉腔，前后徑比女性的長，然而左右??甲狀軟骨板構成的角度要相較女性的�。保矗常�。甲狀軟骨存在一個軟骨切跡在上邊緣的一個類似??Ｖ型的凹陷部分，而上角和下角在甲狀軟骨板的后邊緣部位，而且上角長于下角，如圖２．２??所示。??ｍｍ??Ｉ?ｆｌ?一．爹?Ａ??疆?看．．鍛邊?Ｈ??．?…，?．．??ｆ＿?綱齡?！辦貨ｐ？嘯ｍ＆ｔｒｍ?ｖ?、．：??剛一零’巧…??ｉｒｔｉｅｎｍ?’?李?Ｗ?－?－?％?Ｗ??友■?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]結合3D打印技術構建聚己內酯-骨細胞外基質復合支架及體外骨誘導性能[J]. 楊鵬,李淳德. 中國組織工程研究. 2016(52)
[2]Effects of Calcination Temperature of Boron-Containing Magnesium Oxide Raw Materials on Properties of Magnesium Phosphate Cement as a Biomaterial[J]. 董金美,余紅發(fā),XIAO Xueying,LI Ying,WU Chengyou,WEN Jing,TAN Yongshan,CHANG Chenggong,ZHENG Weixin. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2016(03)
[3]同種異體軟骨細胞-聚羥基乙酸支架復合物修復甲狀軟骨缺損[J]. 喬占清,張俊,馬賽,馬振亞,司遠征,喬新明. 中國組織工程研究. 2016(12)
[4]聚羥基烷酸酯聚合物負載軟骨細胞修復同種異體喉軟骨缺損[J]. 吳延平,吳方. 中國組織工程研究. 2015(38)
[5]自體、異體骨軟骨移植及組織工程材料修復的關節(jié)軟骨損傷[J]. 周建林,方洪松,彭昊,鄧爽,翁金清,劉豐,陳森,周觀金. 中國組織工程研究. 2015(34)
[6]典型快速成型技術的工藝分析與比較[J]. 李曉靜,楊豐翔,劉保軍. 新技術新工藝. 2015(06)
[7]殼聚糖在喉軟骨組織工程中的應用[J]. 崔翔,侯瑞霞,李群,陸達楷,鄧紅霞,沈志森. 組織工程與重建外科雜志. 2015(03)
[8]rhBMP2復合材料用于甲狀軟骨再生修復的研究[J]. 張龍城,胡萬青,曹高翔,林文彪,陸夢漪,韋干觀,陳昊鷹. 中國耳鼻咽喉顱底外科雜志. 2015(01)
[9]喉軟骨支架結構與構建的研究進展[J]. 陸達鍇,沈志森,侯瑞霞,付俊,李群,鄧紅霞. 北京生物醫(yī)學工程. 2014(02)
[10]低溫快速成型親水改性復合人工骨支架的性能測定[J]. 何美健,王大平,黃江鴻,張明. 中國組織工程研究. 2014(12)
碩士論文
[1]立體印刷用光柵材料及成型工藝的研究[D]. 桑鳳仙.北京印刷學院 2008
本文編號：3054245
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：57 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１低溫成型技術過程圖（Ａ）低溫成型技術流程圖，（Ｂ）低溫成型技術原理圖??１．２．２選擇性激光燒結（ＳＬＳ）??選擇性激光燒結工藝｜２Ｇ｜起源于２０世紀８０年代末，其主要特點是適用于廣泛的材料，而??
是處于熔融狀態(tài)下的材料通過利用計算機的控制被從熱熔噴頭擠出，成型模型結構根據(jù)原先??設置的三維模型而成，材料在噴頭內被加熱融化。材料被擠出后迅速凝固，并且與周圍的材??料凝結。熔融沉積成型的流程圖如圖１．３所示。??溶融沉積成型工藝對于材料也有一定的要求，比如材料應該具有熱塑性，這主要是由于??材料在高溫狀態(tài)下不會發(fā)生結構上的性變等。例如，蠟、ＡＢＳ、聚乙烯、聚丙烯以及聚碳酸??酯等材料均具有一定的熱塑性。??雖然此技術具有相對簡單的原理，而且成型過程相對容易控制，以及成型的支架具有較??好的表面質量，但是因為該工藝的工作溫度要求很高，對于部分高分子生物材料來說，應用??該技術存在材料的原有物化結構會被破壞等風險。除此之外，材料需要處于熔融狀態(tài)的環(huán)境??下，利用熔融沉積技術制備所需支架時需要成型支撐層，支架在成型后需要人為的除去支撐??結構，因此會出現(xiàn)對支架的原有精度會產生破壞的風險。??４??
喉不僅是生物體的呼吸道又是其發(fā)音器官１４（）］。喉軟骨在氣道的支撐作用上舉足輕重，而??在喉軟骨中最大的一塊即為甲狀軟骨，其是由兩塊近似方形的軟骨板構成，組成了喉的前壁??以及側壁［４１］，而且，甲狀軟骨上方為舌骨，下方即為環(huán)狀軟骨［４２１。喉部結構如圖２．１所示。??，嚴＜?＋角軟脅?娜軟觸??弓坎秘灼狀軟骨？Ｉ，�。。�?Ａ后面??．賄?獄軟艦??聲■二＾?Ｖ關節(jié)面??：翁魯??＇乂?挪艦??壞峨骨ｇ?６１臓?自麵?壞師＊??圖２．１喉的前面觀結構和后面管結構??甲狀軟骨在生物體重的作用主要是保護喉腔，但是由于內分泌激素水平的不一樣導致了??男性與女性喉結存在一定的差別。比如男性擁有較大的喉腔，前后徑比女性的長，然而左右??甲狀軟骨板構成的角度要相較女性的�。保矗常�。甲狀軟骨存在一個軟骨切跡在上邊緣的一個類似??Ｖ型的凹陷部分，而上角和下角在甲狀軟骨板的后邊緣部位，而且上角長于下角，如圖２．２??所示。??ｍｍ??Ｉ?ｆｌ?一．爹?Ａ??疆?看．．鍛邊?Ｈ??．?…，?．．??ｆ＿?綱齡?！辦貨ｐ？嘯ｍ＆ｔｒｍ?ｖ?、．：??剛一零’巧…??ｉｒｔｉｅｎｍ?’?李?Ｗ?－?－?％?Ｗ??友■?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]結合3D打印技術構建聚己內酯-骨細胞外基質復合支架及體外骨誘導性能[J]. 楊鵬,李淳德. 中國組織工程研究. 2016(52)
[2]Effects of Calcination Temperature of Boron-Containing Magnesium Oxide Raw Materials on Properties of Magnesium Phosphate Cement as a Biomaterial[J]. 董金美,余紅發(fā),XIAO Xueying,LI Ying,WU Chengyou,WEN Jing,TAN Yongshan,CHANG Chenggong,ZHENG Weixin. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2016(03)
[3]同種異體軟骨細胞-聚羥基乙酸支架復合物修復甲狀軟骨缺損[J]. 喬占清,張俊,馬賽,馬振亞,司遠征,喬新明. 中國組織工程研究. 2016(12)
[4]聚羥基烷酸酯聚合物負載軟骨細胞修復同種異體喉軟骨缺損[J]. 吳延平,吳方. 中國組織工程研究. 2015(38)
[5]自體、異體骨軟骨移植及組織工程材料修復的關節(jié)軟骨損傷[J]. 周建林,方洪松,彭昊,鄧爽,翁金清,劉豐,陳森,周觀金. 中國組織工程研究. 2015(34)
[6]典型快速成型技術的工藝分析與比較[J]. 李曉靜,楊豐翔,劉保軍. 新技術新工藝. 2015(06)
[7]殼聚糖在喉軟骨組織工程中的應用[J]. 崔翔,侯瑞霞,李群,陸達楷,鄧紅霞,沈志森. 組織工程與重建外科雜志. 2015(03)
[8]rhBMP2復合材料用于甲狀軟骨再生修復的研究[J]. 張龍城,胡萬青,曹高翔,林文彪,陸夢漪,韋干觀,陳昊鷹. 中國耳鼻咽喉顱底外科雜志. 2015(01)
[9]喉軟骨支架結構與構建的研究進展[J]. 陸達鍇,沈志森,侯瑞霞,付俊,李群,鄧紅霞. 北京生物醫(yī)學工程. 2014(02)
[10]低溫快速成型親水改性復合人工骨支架的性能測定[J]. 何美健,王大平,黃江鴻,張明. 中國組織工程研究. 2014(12)
碩士論文
[1]立體印刷用光柵材料及成型工藝的研究[D]. 桑鳳仙.北京印刷學院 2008
本文編號：3054245
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