聯(lián)合應(yīng)用負(fù)載BMP-2、VEGF和TGF-β的殼聚糖納米水凝膠緩釋系統(tǒng)誘導(dǎo)成骨效果及機(jī)制的研究
發(fā)布時間:2021-08-20 16:19
目的:深入研究聯(lián)合應(yīng)用BMP-2、VEGF和TGF-β殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)體外誘導(dǎo)成骨的時效關(guān)系,以及誘導(dǎo)成骨的效率、質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制。方法:采用離子交聯(lián)法制備負(fù)載BMP-2、VEGF或TGF-β的殼聚糖納米緩釋微球,利用殼聚糖制作溫敏性微孔水凝膠,將負(fù)載生長因子的納米緩釋微球包裹入水凝膠內(nèi),制備出負(fù)載BMP-2、VEGF和TGF-β殼聚糖納米微球水凝膠雙重緩釋系統(tǒng)。體外培養(yǎng)小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞(MC3T3-E1),第一階段實(shí)驗(yàn)以成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基(oeteogenic medium,OM)中添加BMP-2、VEGF和TGF-β的不同組合方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分組,以單純OM培養(yǎng)基為對照組;第二階段實(shí)驗(yàn)以O(shè)M培養(yǎng)基中添加不同組合的負(fù)載BMP-2、VEGF和TGF-β的殼聚糖納米緩釋系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分組,以單純O M培養(yǎng)基為對照組。使用電鏡、粒度儀及Elisa試劑盒等分析納米微球粒徑,形態(tài),載藥率和釋放曲線等。采用CCK-8實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞的體外增殖能力,成骨效果檢測采用堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色及其活性定量檢測、茜素紅染色和礦化沉積定量分析4種方法。采用...
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
殼聚糖納米微球(A)及殼聚糖納米微球水凝膠(B)制備
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖2使用NanotracwaveII進(jìn)行粒徑分析2.4殼聚糖納米球及殼聚糖納米微球水凝膠緩釋效率測定(1)以包裹BMP-2的殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠為例,取12孔板,每組6孔,各加入2.5mL磷酸鹽緩沖溶液(PBS,pH=7.4),37℃水浴振蕩,(2)分別于不同時間(第1、3、6、12、24、48、72h,后每隔3d,觀察終點(diǎn)為第30天)取樣離心(4°C,20000r/min)15min,每次取上清液100μL用ELISA試劑盒檢測BMP-2的量,補(bǔ)充100μLPBS后繼續(xù)振蕩,累積的釋藥率按公式③計(jì)算:累積釋藥率=/M×100%③(其中V0是釋放介質(zhì)的去除體積,Ci是在不同時間收集的釋放的BMP-2的濃度,M是樣品的總BMP-2)(3)根據(jù)上述結(jié)果繪制殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠中BMP-2的釋放曲線。3細(xì)胞培養(yǎng)(1)第一階段實(shí)驗(yàn):采用DMEM(高糖型)添加10%FBS和1%雙抗(青霉素/鏈霉素)作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基于37℃恒溫培養(yǎng)箱(5%CO2,100%濕度)培養(yǎng)細(xì)胞MC3T3-E1。在上述培養(yǎng)基中添加10mMβ-甘油磷酸酯,50ug/mL抗壞血酸和10-7mM地塞米松構(gòu)建成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基。在成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基中單獨(dú)或組合添加BMP-2(10ng/mL),VEGF(10ng/mL)和/或TGF-β1(5ng/mL)進(jìn)行培養(yǎng),分組如表1所示分
結(jié)果11結(jié)果1殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)1.1殼聚糖納米微球粒徑分析負(fù)載BMP-2的殼聚糖納米微球平均粒徑為197±7.1nm,PDI為0.21,Zeta電位為+35.42mV。圖3殼聚糖納米微球粒徑分布1.2殼聚糖納米微球載藥率及包封率通過Elisa試劑盒檢測上清液及離心沉淀洗滌液中BMP-2剩余量,負(fù)載BMP-2的殼聚糖納米微球的BMP-2包封率為70.24±4.05%,載藥率為59.84±3.06%。1.3殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)體外釋放曲線通過Elisa試劑盒檢測上清液BMP-2含量變化繪制殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)體外釋藥緩釋曲線(圖4),負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球前48h的累積釋放率為53.78±2.29%,而負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)前48h的累積釋放率為34.78±3.42%。負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球的累積釋放率在第9天為74.58±5.30%,在第18天為81.67±4.33%,在第30天為86.20±4.87%。負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)在第9天的累積釋放率為60.71±3.60%,第18天的累積釋放率為70.46±3.30%,第30天的累積釋放率為78.05±3.22%。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]控釋重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2和血管內(nèi)皮生長因子的微囊支架對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化的影響[J]. 任前貴,張坤,任威,孫韜,李永峰,馬麗波. 中國生物制品學(xué)雜志. 2019(12)
[2]Bone-conditioned medium contributes to initiation and progression of osteogenesis by exhibiting synergistic TGF-β1/BMP-2 activity[J]. Maria B.Asparuhova,Jordi Caballé-Serrano,Daniel Buser,Vivianne Chappuis. International Journal of Oral Science. 2018(04)
[3]3D仿生打印組織工程骨修復(fù)下頜骨缺損[J]. 杜國慶,孫健,李亞莉,陳立強(qiáng),陳晨,鄧楠,吳雨桐,李莉,王志浩. 中國組織工程研究. 2018(18)
[4]骨形成蛋白-2與其他生長因子聯(lián)合應(yīng)用對骨再生的影響[J]. 商玲玲,葛少華. 口腔醫(yī)學(xué). 2017(11)
[5]3D生物打印構(gòu)建聚乳酸羥基乙酸/納米羥基磷灰石支架骨形態(tài)發(fā)生蛋白2緩釋復(fù)合體的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 臧曉龍,孫健,李亞莉,陳立強(qiáng),楊學(xué)財(cái),梁立卿,杜國慶. 中國組織工程研究. 2016(16)
[6]骨形態(tài)發(fā)生蛋白2殼聚糖納米緩釋載體的制備及性能測定[J]. 劉峰,孫健,李亞莉,陳立強(qiáng),解京森,臧曉龍. 上海口腔醫(yī)學(xué). 2015(02)
[7]TGF-β/BMP signaling and other molecular events: regulation of osteoblastogenesis and bone formation[J]. Md Shaifur Rahman,Naznin Akhtar,Hossen Mohammad Jamil,Rajat Suvra Banik,Sikder M Asaduzzaman. Bone Research. 2015(01)
[8]Notch信號通路對VEGF促大鼠間充質(zhì)干細(xì)胞增殖的作用[J]. 廖鳳玲,陳日玲,姜杉,田川. 中國實(shí)驗(yàn)血液學(xué)雜志. 2014(04)
[9]生長因子緩釋系統(tǒng)復(fù)合納米支架材料修復(fù)犬下頜骨缺損[J]. 周慶梅,孫健,李亞莉,陳立強(qiáng),許堯祥. 中國組織工程研究. 2013(21)
[10]血管內(nèi)皮生長因子對骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞增殖的影響及其信號機(jī)制[J]. 張俊,謝珊珊,韓曉霞,任金濤,呂富冉,唐俊明,鄭飛,郭凌鄖,楊建業(yè),孔霞,張蕾,黃永章,王家寧. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
博士論文
[1]ATRA調(diào)控BMP9誘導(dǎo)3T3-L1前脂肪細(xì)胞成骨和成脂分化的作用及機(jī)制研究[D]. 劉洋.重慶醫(yī)科大學(xué) 2014
碩士論文
[1]BMP2誘導(dǎo)人根尖乳頭干細(xì)胞分化的作用及機(jī)制的研究[D]. 路亞婷.山東大學(xué) 2016
本文編號:3353822
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
殼聚糖納米微球(A)及殼聚糖納米微球水凝膠(B)制備
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖2使用NanotracwaveII進(jìn)行粒徑分析2.4殼聚糖納米球及殼聚糖納米微球水凝膠緩釋效率測定(1)以包裹BMP-2的殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠為例,取12孔板,每組6孔,各加入2.5mL磷酸鹽緩沖溶液(PBS,pH=7.4),37℃水浴振蕩,(2)分別于不同時間(第1、3、6、12、24、48、72h,后每隔3d,觀察終點(diǎn)為第30天)取樣離心(4°C,20000r/min)15min,每次取上清液100μL用ELISA試劑盒檢測BMP-2的量,補(bǔ)充100μLPBS后繼續(xù)振蕩,累積的釋藥率按公式③計(jì)算:累積釋藥率=/M×100%③(其中V0是釋放介質(zhì)的去除體積,Ci是在不同時間收集的釋放的BMP-2的濃度,M是樣品的總BMP-2)(3)根據(jù)上述結(jié)果繪制殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠中BMP-2的釋放曲線。3細(xì)胞培養(yǎng)(1)第一階段實(shí)驗(yàn):采用DMEM(高糖型)添加10%FBS和1%雙抗(青霉素/鏈霉素)作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基于37℃恒溫培養(yǎng)箱(5%CO2,100%濕度)培養(yǎng)細(xì)胞MC3T3-E1。在上述培養(yǎng)基中添加10mMβ-甘油磷酸酯,50ug/mL抗壞血酸和10-7mM地塞米松構(gòu)建成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基。在成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基中單獨(dú)或組合添加BMP-2(10ng/mL),VEGF(10ng/mL)和/或TGF-β1(5ng/mL)進(jìn)行培養(yǎng),分組如表1所示分
結(jié)果11結(jié)果1殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)1.1殼聚糖納米微球粒徑分析負(fù)載BMP-2的殼聚糖納米微球平均粒徑為197±7.1nm,PDI為0.21,Zeta電位為+35.42mV。圖3殼聚糖納米微球粒徑分布1.2殼聚糖納米微球載藥率及包封率通過Elisa試劑盒檢測上清液及離心沉淀洗滌液中BMP-2剩余量,負(fù)載BMP-2的殼聚糖納米微球的BMP-2包封率為70.24±4.05%,載藥率為59.84±3.06%。1.3殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)體外釋放曲線通過Elisa試劑盒檢測上清液BMP-2含量變化繪制殼聚糖納米微球及殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)體外釋藥緩釋曲線(圖4),負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球前48h的累積釋放率為53.78±2.29%,而負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)前48h的累積釋放率為34.78±3.42%。負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球的累積釋放率在第9天為74.58±5.30%,在第18天為81.67±4.33%,在第30天為86.20±4.87%。負(fù)載BMP-2殼聚糖納米微球水凝膠緩釋系統(tǒng)在第9天的累積釋放率為60.71±3.60%,第18天的累積釋放率為70.46±3.30%,第30天的累積釋放率為78.05±3.22%。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]控釋重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2和血管內(nèi)皮生長因子的微囊支架對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化的影響[J]. 任前貴,張坤,任威,孫韜,李永峰,馬麗波. 中國生物制品學(xué)雜志. 2019(12)
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[4]骨形成蛋白-2與其他生長因子聯(lián)合應(yīng)用對骨再生的影響[J]. 商玲玲,葛少華. 口腔醫(yī)學(xué). 2017(11)
[5]3D生物打印構(gòu)建聚乳酸羥基乙酸/納米羥基磷灰石支架骨形態(tài)發(fā)生蛋白2緩釋復(fù)合體的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 臧曉龍,孫健,李亞莉,陳立強(qiáng),楊學(xué)財(cái),梁立卿,杜國慶. 中國組織工程研究. 2016(16)
[6]骨形態(tài)發(fā)生蛋白2殼聚糖納米緩釋載體的制備及性能測定[J]. 劉峰,孫健,李亞莉,陳立強(qiáng),解京森,臧曉龍. 上海口腔醫(yī)學(xué). 2015(02)
[7]TGF-β/BMP signaling and other molecular events: regulation of osteoblastogenesis and bone formation[J]. Md Shaifur Rahman,Naznin Akhtar,Hossen Mohammad Jamil,Rajat Suvra Banik,Sikder M Asaduzzaman. Bone Research. 2015(01)
[8]Notch信號通路對VEGF促大鼠間充質(zhì)干細(xì)胞增殖的作用[J]. 廖鳳玲,陳日玲,姜杉,田川. 中國實(shí)驗(yàn)血液學(xué)雜志. 2014(04)
[9]生長因子緩釋系統(tǒng)復(fù)合納米支架材料修復(fù)犬下頜骨缺損[J]. 周慶梅,孫健,李亞莉,陳立強(qiáng),許堯祥. 中國組織工程研究. 2013(21)
[10]血管內(nèi)皮生長因子對骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞增殖的影響及其信號機(jī)制[J]. 張俊,謝珊珊,韓曉霞,任金濤,呂富冉,唐俊明,鄭飛,郭凌鄖,楊建業(yè),孔霞,張蕾,黃永章,王家寧. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
博士論文
[1]ATRA調(diào)控BMP9誘導(dǎo)3T3-L1前脂肪細(xì)胞成骨和成脂分化的作用及機(jī)制研究[D]. 劉洋.重慶醫(yī)科大學(xué) 2014
碩士論文
[1]BMP2誘導(dǎo)人根尖乳頭干細(xì)胞分化的作用及機(jī)制的研究[D]. 路亞婷.山東大學(xué) 2016
本文編號:3353822
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