研究背景和目的 作為身體的支撐框架，骨組織在整個(gè)生命過(guò)程中不斷地受到各種力的作用而相應(yīng)地調(diào)節(jié)其質(zhì)量、密度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。成骨細(xì)胞是對(duì)應(yīng)力應(yīng)變信號(hào)進(jìn)行感知的主要力學(xué)敏感性細(xì)胞。骨缺損的修復(fù)及組織工程化骨組織的構(gòu)建，成骨細(xì)胞都是在三維支架內(nèi)部貼壁生長(zhǎng)的。支架材料作為接受外來(lái)刺激的主體，將力學(xué)刺激從外部傳遞到細(xì)胞，而細(xì)胞因?yàn)槭艿搅W(xué)刺激，其增殖和分化的速率也將會(huì)發(fā)生改變。因此，研究支架在表觀應(yīng)變下內(nèi)部的應(yīng)變分布對(duì)于研究力學(xué)刺激對(duì)三維支架內(nèi)細(xì)胞的增殖及分化具有重要的意義。Micro-CT技術(shù)能夠非破壞性的獲得支架內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行重建獲得支架的模型，再用有限元分析不同的力學(xué)刺激下支架內(nèi)部的應(yīng)變分布。在骨移植材料和骨組織工程支架材料中，羥基磷灰石（Hydroxyapatite, HA）因能與骨形成很強(qiáng)的化學(xué)結(jié)合具有骨傳導(dǎo)作用而被廣泛應(yīng)用，然而，單一HA的脆性及低疲勞強(qiáng)度限制了其進(jìn)一步應(yīng)用，殼聚糖（Chitosan，CS）因具有無(wú)毒性、可生物降解及良好的可加工性而被廣泛應(yīng)用于組織工程研究中，將HA與CS復(fù)合從而增強(qiáng)韌性，并充分發(fā)揮HA良好的生物相容性，有望制備出性能優(yōu)異的骨支架材料。本研究...

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
縮略詞索引表
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 課題的目的意義
    1.3 研究?jī)?nèi)容與研究方法
    1.4 課題實(shí)施方案
    1.5 參考文獻(xiàn)
第2章 微、納米 HA/CS 復(fù)合膜的制備及性能
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 細(xì)胞
        2.2.2 主要試劑
        2.2.3 主要儀器
        2.2.4 試劑的配制
        2.2.5 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.5.1 微米 HA 的制備及表征
            2.2.5.2 納米 HA 的制備及表征
            2.2.5.3 微、納米 HA 的能譜分析比較
            2.2.5.4 微、納米 HA/CS 復(fù)合膜的制備
            2.2.5.5 微、納米 HA/CS 復(fù)合膜的性能
        2.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.3.1 微米 HA 的制備及表征
        2.3.2 納米 HA 的制備及表征
        2.3.3 微、納米 HA 的能譜分析比較
        2.3.4 微、納米 HA/CS 復(fù)合膜的力學(xué)性能
        2.3.5 微、納米 HA/CS 復(fù)合膜的細(xì)胞相容性
            2.3.5.1 小鼠成骨前體細(xì)胞 MC3T3-E1 的培養(yǎng)及鑒定
            2.3.5.2 MC3T3-E1 細(xì)胞在復(fù)合膜上的增殖
            2.3.5.3 SEM 觀察復(fù)合膜上細(xì)胞形態(tài)
            2.3.5.4 力學(xué)拉伸對(duì)復(fù)合膜上細(xì)胞凋亡的影響
    2.4 討論
    2.5 結(jié)論
    2.6 參考文獻(xiàn)
第3章 微、納米 HA/CS 復(fù)合多孔支架材料的制備及性能
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 細(xì)胞
        3.2.2 主要試劑
        3.2.3 主要儀器
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)方法
            3.2.4.1 致孔劑石蠟微球的制備及形貌觀察
            3.2.4.2 復(fù)合支架的制備
            3.2.4.3 復(fù)合支架的理化性能
            3.2.4.4 復(fù)合支架的細(xì)胞相容性
            3.2.4.5 復(fù)合支架的體外降解
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 致孔劑石蠟微球的制備及形貌觀察
        3.3.2 復(fù)合支架的理化性能
            3.3.2.1 SEM 觀察
            3.3.2.2 復(fù)合支架的吸水率
            3.3.2.3 復(fù)合支架的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
            3.3.2.4 復(fù)合支架三維結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.3.3 復(fù)合支架的細(xì)胞相容性
            3.3.3.1 細(xì)胞增殖
            3.3.3.2 細(xì)胞/支架復(fù)合物 H.E、Masson 染色
            3.3.3.3 SEM 觀察細(xì)胞形態(tài)
        3.3.4 復(fù)合支架的體外降解
            3.3.4.1 復(fù)合支架質(zhì)量變化
            3.3.4.2 SEM 觀察表面溶蝕
            3.3.4.3 降解液中還原糖濃度
    3.4 討論
    3.5 結(jié)論
    3.6 參考文獻(xiàn)
第4章 力學(xué)作用對(duì)微、納米 HA/CS 復(fù)合材料上 MC3T3-E1 生物學(xué)特性的影響
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 細(xì)胞
        4.2.2 主要試劑
        4.2.3 主要儀器
        4.2.4 主要試劑的配制
        4.2.5 實(shí)驗(yàn)方法
            4.2.5.1 細(xì)胞/支架復(fù)合物動(dòng)態(tài)載荷參數(shù)的確定
            4.2.5.2 動(dòng)態(tài)壓載荷加載裝置的完善及使用
            4.2.5.3 細(xì)胞的接種及動(dòng)態(tài)培養(yǎng)
            4.2.5.4 SEM 觀察細(xì)胞形態(tài)
            4.2.5.5 MTT 法檢測(cè)細(xì)胞增殖
            4.2.5.6 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡
            4.2.5.7 ELISA 檢測(cè)細(xì)胞 ALP 含量
            4.2.5.8 Real-time PCR 檢測(cè)細(xì)胞 BMP-2、Col I、OCN 基因表達(dá)
            4.2.5.9 Western blot 檢測(cè)細(xì)胞 BMP-2、Col I、OCN 蛋白表達(dá)
        4.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 細(xì)胞/支架復(fù)合物動(dòng)態(tài)載荷參數(shù)的確定
        4.3.2 動(dòng)態(tài)壓載荷加載裝置的完善及使用
        4.3.3 SEM 觀察細(xì)胞形態(tài)
        4.3.4 MTT 法檢測(cè)細(xì)胞增殖
        4.3.5 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡
        4.3.6 ELISA 檢測(cè)細(xì)胞 ALP 含量
        4.3.7 Real-time PCR 檢測(cè)細(xì)胞 BMP-2、Col I、OCN 基因表達(dá)
        4.3.8 Western blot 檢測(cè)細(xì)胞 BMP-2、Col I、OCN 蛋白表達(dá)
    4.4 討論
    4.5 結(jié)論
    4.6 參考文獻(xiàn)
第5章 結(jié)論與后續(xù)工作建議
    5.1 全文主要結(jié)論
    5.2 后續(xù)工作建議
文獻(xiàn)綜述
    參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間取得的成果及發(fā)表的代表性論著
附件
作者簡(jiǎn)歷
致謝



本文編號(hào)：3765325