糖聚肽仿生生物材料的合成制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-08-31 02:36
組織損傷或終末器官衰竭通常難以自愈,嚴重影響人們的生活質(zhì)量甚至危及生命。現(xiàn)有療法包括器官移植、手術(shù)治療、人工假體和機械裝置等,針對較大缺損難以取得令人滿意的治療效果。組織工程作為現(xiàn)有療法的補充和替代,是結(jié)合生物材料、細胞和信號因子構(gòu)建工程化組織以修復(fù)、替換或提升損傷組織與器官的潛在治療方案。然而,缺乏適宜化學、物理和生物學性質(zhì)的生物材料限制了組織工程在臨床應(yīng)用上的成功。在組織形成或修復(fù)過程中,生物材料不僅需要提供力學支撐,還需要引導細胞的行為。具體來說,生物材料需要具有適宜的生物相容性,生物降解性,力學性質(zhì),營養(yǎng)物、氣體小分子和蛋白等傳輸?shù)奈h(huán)境,生物活性和形狀結(jié)構(gòu)。糖聚肽可模擬天然糖蛋白或糖胺聚糖結(jié)構(gòu)與功能的特性,使以其為構(gòu)建組分的生物材料十分有希望滿足上述性能要求。本論文為了以糖聚肽為構(gòu)建組分設(shè)計出臨床可用的生物材料,從結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系出發(fā),研究了化學結(jié)構(gòu)與二級結(jié)構(gòu)、降解、力學性質(zhì)和生物相容性等的關(guān)系。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下。(1)制備了側(cè)鏈半乳糖、葡萄糖或甘露糖修飾的苯酚功能化糖聚肽,接著用辣根過氧化氫酶催化反應(yīng)原位制備了水凝膠,并研究了其成膠時間、力學性能、體內(nèi)降解行為和生物相容...
【文章來源】:中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1組織工程示意圖M??
?第一章緒論???人們意識到組織工程和再生醫(yī)學的最終目的是相同的,二者的概念很大部分重疊,??因此大多數(shù)時候可以互換[7]。此外,也有些研宄者將二者合并互補,稱作組織工??程與再生醫(yī)學用以指代上面的定義[19]。??!??Jmm.?£?'?Seeding?in?30??乂、?I?/?p^ous?scaffold??/?'?'?.?#??I?Matrix??:r黎-圓]??'?moiecuies??\??/!,??y?’_c—n??\?#?in?20??*?Na卿?articles??―一?乂??Engineered?tissue?/?,????tan5^alion?/、■':'?象??°?^?#?A)^?^??I?1?\,?s?Cell?isolation??];t????圖1.2?—個涉及細胞和多孔支架的典型組織工程修復(fù)示例丨叫??(a)從病人體內(nèi)提取可培養(yǎng)的細胞;(b)體外2D培養(yǎng)擴增5?(c)細胞、生長因子、小分??子、微米/納米顆粒被包載進多孔支架;(d)細胞-支架復(fù)合體在生物反應(yīng)器提供的適宜環(huán)境??下形成功能組織:(e)工程化組織植入缺損部位進行修復(fù)。??1.2.2組織工程三要素??從組織工程的概念可知,細胞、生物材料和信號因子在整個治療中起著重要??作用,代表了組織工程的三要素(圖1.3)。根據(jù)治療需要的不同,可以選擇性地??結(jié)合其中的要素。一般來說對于具有一定修復(fù)能力的組織部位(如皮膚,骨和肝??臟等),治療可只選擇生物材料和信號因子。對于無修復(fù)能力的組織部位(如軟??骨和角膜),則通常需要三者的結(jié)合使用。??3??
?第一章緒論?????^???氣維?'?,??P?T‘?’リ::V^,.4:??f?T,ssue?'■??engineering??./?s,-'?A\,:??/-?Growtkfactors?^?\??\?^Mechanical?forces?/??V??^?/??????圖1.3組織工程三要素171??1.2.2.1?細胞??細胞作為各種組織器官的重要組成部分,在生物活動中發(fā)揮著不可或缺的作??用,是工程化組織的構(gòu)建基石。通常組織工程可用的細胞根據(jù)來源物種個體不同??可以分為同種同體(來源于病人自身)、同種異體(來源于其他人)和異種的(來??源于其他物種)細胞。顯然,同種同體細胞是組織工程最好的選擇,可避免不良??免疫反應(yīng)和免疫抑制劑帶來的副反應(yīng)[7]。然而,同種同體細胞受限于來源受限、??擴增培養(yǎng)時間過長、細胞表型改變和供體部位病變[7,161。許多研宄者希望通過使??用同種異體或異種的細胞代替同種同體細胞來解決同種同體細胞來源受限的問??題[7]。一種策略是利用更易獲得的鄰近部位細胞,如Kojima等的研究就表明從??綿羊鼻柱骨或氣管組織提取的軟骨細胞可產(chǎn)生新的氣管組織[I6,2G]。盡管如此,使??用同種異體或異種來源的細胞不可避免面臨免疫排斥、疾病的轉(zhuǎn)移傳播、細胞微??環(huán)境的不適和倫理方面的風險[7,16]。??根據(jù)細胞分化潛能的不同可以區(qū)分為全能干細胞、多能干細胞、多潛能干細??胞、單潛能干細胞和不具分化潛能的特定組織細胞[21]。全能千細胞可以產(chǎn)生新的??個體,多能干細胞可以從胚胎層產(chǎn)生各種組織,多潛能干細胞可分化為多種不具??4??
本文編號:3374008
【文章來源】:中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1組織工程示意圖M??
?第一章緒論???人們意識到組織工程和再生醫(yī)學的最終目的是相同的,二者的概念很大部分重疊,??因此大多數(shù)時候可以互換[7]。此外,也有些研宄者將二者合并互補,稱作組織工??程與再生醫(yī)學用以指代上面的定義[19]。??!??Jmm.?£?'?Seeding?in?30??乂、?I?/?p^ous?scaffold??/?'?'?.?#??I?Matrix??:r黎-圓]??'?moiecuies??\??/!,??y?’_c—n??\?#?in?20??*?Na卿?articles??―一?乂??Engineered?tissue?/?,????tan5^alion?/、■':'?象??°?^?#?A)^?^??I?1?\,?s?Cell?isolation??];t????圖1.2?—個涉及細胞和多孔支架的典型組織工程修復(fù)示例丨叫??(a)從病人體內(nèi)提取可培養(yǎng)的細胞;(b)體外2D培養(yǎng)擴增5?(c)細胞、生長因子、小分??子、微米/納米顆粒被包載進多孔支架;(d)細胞-支架復(fù)合體在生物反應(yīng)器提供的適宜環(huán)境??下形成功能組織:(e)工程化組織植入缺損部位進行修復(fù)。??1.2.2組織工程三要素??從組織工程的概念可知,細胞、生物材料和信號因子在整個治療中起著重要??作用,代表了組織工程的三要素(圖1.3)。根據(jù)治療需要的不同,可以選擇性地??結(jié)合其中的要素。一般來說對于具有一定修復(fù)能力的組織部位(如皮膚,骨和肝??臟等),治療可只選擇生物材料和信號因子。對于無修復(fù)能力的組織部位(如軟??骨和角膜),則通常需要三者的結(jié)合使用。??3??
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本文編號:3374008
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