軟骨組織內(nèi)無血管,且軟骨細(xì)胞是已經(jīng)分化成熟的細(xì)胞,這些導(dǎo)致軟骨損傷難以進(jìn)行自我修復(fù)。同時,大面積軟骨缺損往往同時伴隨著軟骨下骨的損傷,骨軟骨缺損的臨床治療仍然面臨重大挑戰(zhàn)。組織工程技術(shù)是骨軟骨再生修復(fù)的可行策略,但骨軟骨的異質(zhì)結(jié)構(gòu)對構(gòu)建具有仿生梯度的骨軟骨支架提出了要求。不同細(xì)胞層堆疊制備三維修復(fù)體是已經(jīng)被大家熟知的技術(shù),是一種可用于構(gòu)建梯度結(jié)構(gòu)的簡便方法,而靜電紡絲纖維膜被證實是孵育細(xì)胞層優(yōu)異的支撐材料。因此,本論文仿生骨軟骨梯度組成采用靜電紡絲技術(shù)制備了不同組成的復(fù)合纖維膜,在其上孵育具有多分化潛能的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）層,并誘導(dǎo)BMSCs層向成軟骨、成鈣化軟骨和成骨分化,最后通過梯度疊加得到的三維修復(fù)體,可用于骨軟骨再生修復(fù)。本研究采用共混溶液靜電紡絲技術(shù)分別制備了聚乳酸/糖胺聚糖、聚乳酸/明膠、聚乳酸/明膠/糖胺聚糖、聚乳酸/明膠/羥基磷灰石幾類復(fù)合纖維膜,糖胺聚糖選擇了具有促軟骨分化能力的透明質(zhì)酸和硫酸軟骨素,并改變纖維中透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、羥基磷灰石的添加量,開展了細(xì)胞層孵育和誘導(dǎo)分化研究。其中,重點開展了共混有糖胺聚糖復(fù)合纖維的紡絲工藝優(yōu)化和表征,以及對比研究... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１甲酰胺作為ＧＡＧ溶劑時的ＰＬＬＡ／ＧＡＧ纖維膜ＳＥＭ圖：（Ａ）紡絲前期（＜１小時）；（Ｂ）??紡絲后期（＞?１．５小時）

膜的纖維間距離均無明顯差異。這些發(fā)現(xiàn)表明，??所有制備的復(fù)合纖維膜具有相似的表面粗糙度和孔隙率。纖維膜的表面有較多的孔隙，??類似于天然ＥＣＭ的結(jié)構(gòu)，可以支撐細(xì)胞生長，而高的孔隙率可以為細(xì)胞的物質(zhì)交換??提供條件，從而利于細(xì)胞的黏附、增殖以及分化。??為了證明成功在納米纖維中引入了?ＧＡＧ組分，在ＰＬＬＡ／ＨＡ，ＰＬＬＡ／ＣＳ和??ＰＬＬＡ／ＨＡ／ＣＳ復(fù)合納米纖維上進(jìn)行了元素分析。ＨＡ不包含硫酸鹽基團(tuán)，因此，在??ＰＬＬＡ／ＨＡ納米纖維中僅檢測到氮信號，并且氮元素在纖維中的分布均勻（圖２－２?（Ｂ））。??在ＰＬＬＡ／ＣＳ和ＰＬＬＡ／ＨＡ／ＣＳ納米纖維中，同時檢測到氮信號和硫信號，表明存在ＣＳ??成分（圖２－２（Ｃ，Ｄ））。由于在后一種情況下ＣＳ含量較少，所以ＰＬＬＡ／ＨＡ／ＣＳ納米纖??維中的硫信號強(qiáng)度比ＰＬＬＡ／ＣＳ納米纖維中的硫信號強(qiáng)度弱。類似地，制備了一系列??ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ納米纖維，由于復(fù)合納米纖維中存在明膠成分，在這種情況下用元素分析??判斷ＨＡ和ＣＳ的添加并不適合，但是根據(jù)前面的結(jié)果，可以合理地認(rèn)為ＨＡ和／或ＣＳ??在ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ纖維中也摻入成功。??熱?Ｕｆｅ?？?ｍｍ??ＨＵＨ?ＳＢＵｍ??圖２－２各組靜電紡絲納米纖維的形態(tài)的ＳＥＭ觀察：（Ａ）ＰＬＬＡ；?（Ｂ）ＰＬＬＡ／ＨＡ；?（ＱＰＬＬＡ／ＣＳ；??（Ｄ）ＰＬＬＡ／ＨＡ／ＣＳ?；?（Ｅ）ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ?；?（Ｆ）ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ／ＨＡ?；?（Ｇ）ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ／ＣＳ?；?（Ｈ）ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ／ＨＡ／ＣＳ?〇?（Ｂ－Ｄ）??中的插入圖是相應(yīng)納米纖維中的氮（Ｎ）和硫（Ｓ）元素映射圖。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?ＳＥＭ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ?

高。然而，對于三種含ＧＡＧ的ＰＬＬＡ復(fù)合納米纖維膜，在??細(xì)胞生長方面沒有發(fā)現(xiàn)顯著差異。與ＰＬＬＡ／ＨＡ，ＰＬＬＡ／ＣＳ和ＰＬＬＡ／ＨＡ／ＣＳ納米纖維??膜相比，由于ＰＬＧＡ／Ｇｅ丨納米纖維的明膠含量（５０ｗｔ．％）比ＧＡＧｓ?（３ｗｔ．％）高，因??此可以進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞生長。與ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ納米纖維膜相比，ＧＡＧ成分的進(jìn)一步摻入，??ＰＬＬＡ／Ｇｅｌ／ＧＡＧ纖維膜組成對細(xì)胞增殖影響不大。??盡管ＢＭＳＣｓ的增殖速率隨納米纖維的組成而不同，但是觀察到的這些細(xì)胞的形??態(tài)是相似的。如圖２－６所示，熒光染色顯示的細(xì)胞骨架表明，ＢＭＳＣｓ可以牢固附著并??在所有納米纖維上分散成紡錘狀，具有清晰的核質(zhì)結(jié)構(gòu)且細(xì)胞形態(tài)沒有異常。因此可??以確定，所有這些復(fù)合納米纖維是無細(xì)胞毒性的，并且能夠通過摻入天然來源的生物??大分子例如ＧＡＧ和／或明膠來上調(diào)細(xì)胞的增殖。??Ａ?Ｗ－ＬＡ?ＰＬＬＡｆｌＨＡ?ＰＬＬＡＣＳ?ＰＬＬＡ？ＡＣＳ??．—ＭＭ??■■■■??３?ＰＬＬＡ／Ｇ？ｉ?ＰＬＬＡ？ｒｔ？Ａ?ＰＬＬＡ／Ｇ＊Ｉ／ＣＳ?ＰＬＬＡ＾ｙＨＡ／ＣＳ??，Ｍｌ?ｍＢＢ?ＭＢＭ??ＷＢＷＨ?ＢＷＭＩ?ＢＭｉＰＢ??圖２－４在各組纖維膜上培養(yǎng)３天和７天的ＢＭＳＣｓ的活／死染色圖像，并在ＬＳＣＭ下觀察，綠色熒??光表示活細(xì)胞，紅色熒光表示死細(xì)胞。根據(jù)圖像確定的細(xì)胞密度會顯示在每組圖像的右上角（５００??ｘ?５００?ｐｍ２）〇??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４Ｌｉｖｅ／ｄｅａｄ?ｓｔａｉｎｉｎｇ?ｉｍａｇｅｓ?ｆｏｒ?ＢＭＳＣｓ?ｃｕｌｔｕｒｅｄ?ｏｎ?ｖａｒｉｏｕｓ?ｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓ?ｍｅｓｈｅｓ?ｆｏｒ?３?ａｎｄ?７??ｄａｙｓ，?ａｎｄ?


本文編號：3066501