本文關(guān)鍵詞：基于多肽自組裝的三維細(xì)胞培養(yǎng)支架的構(gòu)建及性質(zhì)研究

  更多相關(guān)文章： 多肽自組裝 光敏性水凝膠 三維細(xì)胞培養(yǎng) 自愈性

【摘要】：生物聚合物水凝膠已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了食品和制藥工業(yè),同時(shí)延伸到組織工程、藥物傳遞及微流體領(lǐng)域。近幾年在軟物質(zhì)研究中,基于多肽自組裝形成的水凝膠即多肽水凝膠,由于其生物相容性好、生物降解性低和易合成多種具有生物功能性凝膠等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,例如：傷口愈合、藥物及生物分子持續(xù)釋放、細(xì)胞培養(yǎng)及組織工程支架,納米制備模板,有機(jī)反應(yīng)的催化劑及污水處理藥劑等。本文以通過(guò)二硫鍵斷裂成膠的NapGFFYE-SS-EERGD多肽序列為基礎(chǔ),采用Fmoc固相合成法合成了帶有光降解性官能團(tuán)(photodegradable functionality,簡(jiǎn)稱PDF)的超短芳香族多肽NapGFFY-PDF-E (P1),通過(guò)增加谷氨酸和賴氨酸,得到了另一條突變序列NapGFFYK-PDF-EE(P2)。通過(guò)紫外光照射會(huì)導(dǎo)致多肽序列中的光降解性官能團(tuán)發(fā)生斷裂,將多肽序列一分為二。帶有萘環(huán)基團(tuán)的序列基于多肽自組裝可形成具有一定強(qiáng)度的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)水凝膠。本文分別從宏觀成膠能力、微觀形態(tài)、膠體強(qiáng)度等方面考察了這兩種多肽自組裝性質(zhì)差異,并且通過(guò)三維細(xì)胞培養(yǎng)探討了這種光敏性水凝膠作為三維細(xì)胞培養(yǎng)支架的潛力。通過(guò)成膠實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)這種光敏性水凝膠的成膠時(shí)問(wèn)與多肽濃度和光照強(qiáng)度呈正比。在同一濃度下,多肽P2的成膠時(shí)間比多肽P1更短。利用TEM實(shí)驗(yàn)觀察到,多肽P1和P2形成水凝膠后的微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出細(xì)長(zhǎng)的互相交錯(cuò)的纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并且納米纖維的密度與多肽濃度呈正相關(guān)。在同一濃度下,水凝膠P2中的納米纖維比P1更密集。流變學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,水凝膠P2的儲(chǔ)能模量比P1大,可以達(dá)到1000 Pa左右,有能力支撐細(xì)胞在其內(nèi)部進(jìn)行三維細(xì)胞培養(yǎng)。還發(fā)現(xiàn)水凝膠P2具有良好的自愈性,有可能作為一種新型的注射細(xì)胞藥物載體。通過(guò)包埋實(shí)驗(yàn),利用激光共聚焦顯微鏡觀察到細(xì)胞在水凝膠P2內(nèi)的存活率可以達(dá)到90%以上,并且能夠均勻地分布在水凝膠的內(nèi)部。這使其水凝膠P2有潛力成為一種可光控的具有生物相容性的三維細(xì)胞培養(yǎng)支架。本文通過(guò)多肽序列的優(yōu)化,得到了兩種光敏性水凝膠P1和P2,并對(duì)這兩種水凝膠的物理特性進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn)P2具有良好的物理特性,同時(shí)成膠時(shí)間短,這些因素可以大幅度地提高細(xì)胞在水凝膠P2中的存活率。這種光敏性水凝膠有潛力成為三維細(xì)胞培養(yǎng)支架,并在組織工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：多肽自組裝 光敏性水凝膠 三維細(xì)胞培養(yǎng) 自愈性
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.08;TQ427.26
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 多肽自組裝13
• 1.2 三維細(xì)胞培養(yǎng)支架——多肽水凝膠13-16
• 1.2.1 三維細(xì)胞培養(yǎng)13-14
• 1.2.2 多肽水凝膠14-16
• 1.3 多肽水凝膠的類型16-20
• 1.3.1 β折疊多肽水凝膠17
• 1.3.2 β發(fā)夾多肽水凝膠17-18
• 1.3.3 α螺旋多肽水凝膠18
• 1.3.4 超短芳香族多肽水凝膠18-19
• 1.3.5 超短脂肪族多肽水凝膠19
• 1.3.6 雜合兩親多肽水凝膠19-20
• 1.4 多肽水凝膠成膠的刺激因素20-23
• 1.4.1 光響應(yīng)性21
• 1.4.2 共價(jià)鍵的形成21-22
• 1.4.3 金屬離子或鹽離子22
• 1.4.4 pH響應(yīng)性22
• 1.4.5 酶催化22-23
• 1.4.6 蛋白-多肽相互作用23
• 1.5 三維細(xì)胞培養(yǎng)中常用方法23-24
• 1.5.1 MTT比色法23
• 1.5.2 死活細(xì)胞染色法23-24
• 1.6 論文選題意義及目的24-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分25-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑25-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法27-37
• 2.2.1 多肽的序列設(shè)計(jì)及合成步驟27-29
• 2.2.2 粗品的純化與鑒定29-31
• 2.2.3 多肽成膠能力表征31
• 2.2.4 多肽水凝膠微觀形態(tài)表征31-32
• 2.2.5 多肽水凝膠機(jī)械性質(zhì)表征32-33
• 2.2.6 細(xì)胞復(fù)蘇、傳代及凍存33-34
• 2.2.7 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)34
• 2.2.8 三維細(xì)胞培養(yǎng)支架的構(gòu)建34-35
• 2.2.9 死/活細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)35-37
• 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-59
• 3.1 多肽P1和P2的合成與純化37-41
• 3.1.1 多肽的合成37
• 3.1.2 多肽粗品的純化37
• 3.1.3 多肽純品的純度測(cè)定37-38
• 3.1.4 多肽的分子量鑒定38-40
• 3.1.5 多肽的化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定40-41
• 3.2 多肽水凝膠的物理性質(zhì)表征41-51
• 3.2.1 多肽的光響應(yīng)性表征41-42
• 3.2.2 多肽的成膠時(shí)間的探索42-44
• 3.2.3 多肽水凝膠微觀形態(tài)的表征44-46
• 3.2.4 多肽水凝膠機(jī)械性能的表征46-51
• 3.3 三維細(xì)胞培養(yǎng)51-59
• 3.3.1 MTT實(shí)驗(yàn)51-52
• 3.3.2 激光共聚焦觀察52-59
• 第四章 結(jié)論與展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-67
• 研究成果及發(fā)表論文67-69
• 作者和導(dǎo)師介紹69-70
• 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書(shū)70-71

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本文編號(hào)：591075