本文關(guān)鍵詞：PHBV纖維支架的表面功能化及其生物相容性的研究

  更多相關(guān)文章： 軟骨組織工程 PHBV 表面改性 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 生物相容性

【摘要】：軟骨細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的體外擴(kuò)增是制約軟骨組織工程發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題,通過(guò)生物活性支架模擬體內(nèi)細(xì)胞生存微環(huán)境,調(diào)控種子細(xì)胞的體外增殖,維持種子細(xì)胞的生長(zhǎng)活性,是解決軟骨組織工程種子細(xì)胞體外擴(kuò)增的有效策略。聚羥基丁酸-聚羥基戊酸(PHBV)是革蘭氏菌在非平衡狀態(tài)下合成的作為細(xì)胞碳源和能源的儲(chǔ)存物質(zhì),由于其具有良好的生物相容性、可控的降解速率、降解產(chǎn)物無(wú)毒性和良好的可加工性,被廣泛的應(yīng)用在組織工程領(lǐng)域。但是由于其高分子疏水性和表面缺少細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn),不利于細(xì)胞在材料上的黏附和生長(zhǎng),因此需要對(duì)PHBV材料進(jìn)行表面改性。本研究通過(guò)化學(xué)改性提高PHBV材料的親水性,以用于促進(jìn)軟骨細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的體外增殖。本研究通過(guò)靜電紡絲法制備了PHBV纖維支架,通過(guò)化學(xué)改性分別將葡聚糖、氨糖和明膠三種生物活性分子接枝到PHBV纖維支架的表面,并且通過(guò)染色法檢測(cè)PHBV纖維支架的表面接枝密度,探討改性參數(shù)對(duì)接枝密度的影響,優(yōu)化PHBV纖維支架的改性參數(shù)。通過(guò)傅里葉紅外光譜、潤(rùn)濕角和體外降解實(shí)驗(yàn)表征改性的PHBV纖維支架,結(jié)果表明葡聚糖、氨糖和明膠被成功的接枝到PHBV纖維支架表面,顯著改善PHBV纖維支架的親水性,并且提高了PHBV纖維支架的體外降解速率。為了探索改性PHBV支架對(duì)于軟骨細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的體外調(diào)控作用,通過(guò)將軟骨細(xì)胞和BMSCs種植在改性支架上,采用Alamar Blue試劑檢測(cè)細(xì)胞在不同支架上的增殖率,其結(jié)果表明三種改性方法均可以提高PHBV纖維支架的生物相容性,軟骨細(xì)胞在三種物質(zhì)改性PHBV纖維支架上都展現(xiàn)了較高的增殖率,而B(niǎo)MSCs僅在葡聚糖改性支架上具有較高的的增殖率,通過(guò)電鏡觀察兩種細(xì)胞在不同支架上的形貌發(fā)現(xiàn)改性PHBV纖維支架更加有利于軟骨細(xì)胞和BMSCs的黏附,細(xì)胞在兩種不同支架上均形貌正常,表明了改性均提高了PHBV的生物相容性,可以作為一種潛在的組織工程支架應(yīng)用在軟骨組織工程領(lǐng)域,促進(jìn)軟骨組織工程的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：軟骨組織工程 PHBV 表面改性 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 生物相容性
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.08;R68
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 第一章 緒論15-30
• 1.1 軟骨組織工程15-17
• 1.1.1 組織工程的定義15-16
• 1.1.2 軟骨組織工程原理和方法16
• 1.1.3 軟骨組織工程的研究進(jìn)展16-17
• 1.2 軟骨組織工程的研究?jī)?nèi)容17-25
• 1.2.1 種子細(xì)胞17-20
• 1.2.2 支架材料20-25
• 1.2.3 生長(zhǎng)因子25
• 1.3 纖維支架材料的制備25-27
• 1.3.1 溶劑澆鑄-粒子濾出25-26
• 1.3.2 冷凍干燥26
• 1.3.3 超臨界流體技術(shù)26
• 1.3.4 熱致相分離法26
• 1.3.5 靜電紡絲法26-27
• 1.4 組織工程支架表面改性27-29
• 1.4.1 物理涂層27-28
• 1.4.2 等離子表面改性28
• 1.4.3 濕化學(xué)改性28
• 1.4.4 表面接枝聚合28-29
• 1.5 研究?jī)?nèi)容及目的29-30
• 第二章 葡聚糖/PHBV復(fù)合纖維支架的制備及其生物相容性的研究30-54
• 2.1 引言30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原料與儀器30-31
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法31-32
• 2.3.1 PHBV纖維支架的制備31-32
• 2.3.2 PHBV纖維支架的表面改性32
• 2.4 物化性能表征32-34
• 2.4.1 PHBV接枝密度測(cè)定32-33
• 2.4.2 傅里葉紅外光譜表征33
• 2.4.3 親水性表征33-34
• 2.4.4 支架的形貌表征34
• 2.4.5 PHBV纖維支架的體外降解34
• 2.5 生物學(xué)表征34-36
• 2.5.1 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的提取、分離與培養(yǎng)34
• 2.5.2 軟骨細(xì)胞培養(yǎng)34-35
• 2.5.3 細(xì)胞種植實(shí)驗(yàn)35
• 2.5.4 Alamar Blue檢測(cè)細(xì)胞增殖率35
• 2.5.5 細(xì)胞在材料上的生長(zhǎng)形貌35-36
• 2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析36
• 2.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論36-52
• 2.7.1 PHBV纖維支架制備參數(shù)的優(yōu)化36-41
• 2.7.2 PHBV纖維支架的表面改性41-45
• 2.7.3 傅里葉紅外光譜表征45-46
• 2.7.4 親水性表征46-47
• 2.7.5 PHBV纖維支架的微觀形貌47-48
• 2.7.6 改性PHBV支架的體外降解行為48-49
• 2.7.7 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架的增殖活性49-50
• 2.7.8 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架上的生長(zhǎng)形貌50-51
• 2.7.9 BMSCs在PHBV纖維支架上的增殖活性51
• 2.7.10 BMSCs在PHBV纖維支架上生長(zhǎng)形貌51-52
• 2.8 本章小結(jié)52-54
• 第三章 氨糖/PHBV復(fù)合纖維支架的制備及其生物相容性的研究54-66
• 3.1 前言54
• 3.2 實(shí)驗(yàn)原料和儀器54-56
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法56-57
• 3.3.1 PHBV纖維支架的制備56
• 3.3.2 PHBV纖維支架的表面改性56-57
• 3.4 物化性能表征57-58
• 3.4.1 PHBV纖維支架物理形貌57
• 3.4.2 PHBV堿解參數(shù)的探討57
• 3.4.3 氨糖接枝時(shí)間對(duì)PHBV親水性的影響57-58
• 3.4.4 傅里葉變換紅外光譜檢測(cè)58
• 3.4.5 親水性表征58
• 3.4.6 PHBV纖維支架的體外降解行為58
• 3.5 生物相容性表征58-59
• 3.5.1 軟骨細(xì)胞的傳代培養(yǎng)58
• 3.5.2 軟骨細(xì)胞接種58-59
• 3.5.3 Alamar Blue檢測(cè)細(xì)胞增殖率59
• 3.5.4 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架上的生長(zhǎng)形貌59
• 3.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析59
• 3.7 結(jié)果與討論59-65
• 3.7.1 PHBV堿解參數(shù)探討59-60
• 3.7.2 氨糖反應(yīng)與潤(rùn)濕角的關(guān)系60
• 3.7.3 傅里葉變換紅外光譜檢測(cè)60-61
• 3.7.4 親水性表征61-62
• 3.7.5 PHBV纖維支架微觀形貌62
• 3.7.6 氨糖改性PHBV纖維支架的體外降解行為62-63
• 3.7.7 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架上的增殖活性63-64
• 3.7.8 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架上的生長(zhǎng)形貌64-65
• 3.8 總結(jié)65-66
• 第四章 明膠/PHBV復(fù)合支架的制備及其生物相容性的研究66-76
• 4.1 前言66
• 4.2 實(shí)驗(yàn)原料和儀器66-67
• 4.3 試驗(yàn)方法67-68
• 4.3.1 PHBV纖維支架的制備67
• 4.3.2 PHBV纖維支架的改性67-68
• 4.4 物化性能表征68-69
• 4.4.1 PHBV纖維支架胺解參數(shù)探討68
• 4.4.2 傅里葉紅外光譜表征68
• 4.4.3 親水性表征68-69
• 4.4.4 PHBV纖維支架物理形貌69
• 4.4.5 PHBV纖維支架的降解行為69
• 4.5 生物學(xué)表征69
• 4.5.1 軟骨細(xì)胞的傳代培養(yǎng)69
• 4.5.2 軟骨細(xì)胞的接種69
• 4.5.3 Alamar Blue檢測(cè)軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架上的增殖活性69
• 4.5.4 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架上的生長(zhǎng)形貌69
• 4.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析69
• 4.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論69-75
• 4.7.1 PHBV胺解參數(shù)的探討69-71
• 4.7.2 傅里葉紅外光譜表征71
• 4.7.3 親水性表征71-72
• 4.7.4 PHBV纖維支架的物理形貌72
• 4.7.5 PHBV纖維支架的體外降解行為72-73
• 4.7.7 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架上的增殖活性73-74
• 4.7.8 軟骨細(xì)胞在PHBV纖維支架的生長(zhǎng)形貌74-75
• 4.8 本章小結(jié)75-76
• 總結(jié)76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄84-85
• 致謝85

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本文編號(hào)：536167