本文關(guān)鍵詞：原花青素交聯(lián)脫細(xì)胞牛心包膜的性能研究

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【摘要】：心臟瓣膜病是一種危及生命的疾病,瓣膜置換術(shù)是當(dāng)前治療末期心臟瓣膜疾病的有效措施。目前,臨床上采用戊二醛(Glutaraldehyde, GA)交聯(lián)制備的生物瓣所進(jìn)行的瓣膜置換手術(shù)成功地延長了大量患者的生命。但是,GA具有細(xì)胞毒性,所制備的瓣膜材料容易鈣化,最終導(dǎo)致瓣膜的撕裂損壞。 原花青素(Procyanidins, PC)是一種黃酮類物質(zhì),主要是兒茶素等的聚合物。廣泛存在于許多植物的果實(shí),樹皮,葉子和種子中。PC不僅是一種天然的抗氧化劑,它還是一種重要的心血管保護(hù)劑。并且它具有抗菌、抗炎癥、抗腫瘤等功效。近年來,我們發(fā)現(xiàn)PC可交聯(lián)豬心臟瓣膜細(xì)胞外基質(zhì),可以提高交聯(lián)材料的力學(xué)性能和穩(wěn)定性,并有效地抑制鈣化的形成。PC與膠原蛋白,或富含脯氨酸的蛋白之間能夠形成氫鍵,從而起到了交聯(lián)固定膠原蛋白的作用,并且PC自身還可以促進(jìn)膠原的合成。PC對(duì)于細(xì)胞的生長沒有毒性,而且在適當(dāng)?shù)臐舛冗�具有促進(jìn)作用,并具有良好的生物相容性。因此本研究采用PC作為交聯(lián)劑處理脫細(xì)胞牛心包膜細(xì)胞外基質(zhì)(decellularized bovine pericardium extracellular matrix, dbpECMs),通過研究PC交聯(lián)dbpECMs(PC crosslinked dbpECMs, PC-dbpECMs)以及在不同pH條件下PC交聯(lián)dbpECMs(pH5.0、pH6.0、pH7.4和pH8.0/PC-dbpECMs)的力學(xué)性能,穩(wěn)定性和生物相容性,探索其用于生物瓣制備材料的可能性。第一部分實(shí)驗(yàn)通過研究不同濃度PC交聯(lián)處理dbpECMs,制備一種性能優(yōu)越,更加適合用于制備人工心臟瓣膜的生物瓣材料。實(shí)驗(yàn)中分別采用1、2.5、5和10mg/mL PC交聯(lián)dbpECMs48h。研究測定了PC-dbpECMs的力學(xué)性能,穩(wěn)定性和生物相容性等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,2.5mg/mL PC交聯(lián)能將材料的拉伸強(qiáng)度從29.1MPa提高到51.3MPa,并保持彈性模量基本不變,而抗膠原酶降解能力與戊二醛相當(dāng)；PC-dbpECMs浸泡于D-Hanks溶液中,僅過量未交聯(lián)原花青素在一周內(nèi)釋放,而交聯(lián)的PC在PC-dbpECMs中保持穩(wěn)定。1mg/mL PC即可基本抑制體外鈣化。低濃度PC(如1mg/mL和2.5mg/mL)交聯(lián)的dbpECMs表面細(xì)胞粘附狀態(tài)良好,適量的PC濃度利于材料表面細(xì)胞的粘附增殖,可能對(duì)于體內(nèi)宿主細(xì)胞的粘附增殖也具有促進(jìn)作用。PC-或GA-dbpECMs都具有較好的血液相容性,但PC的交聯(lián)明顯優(yōu)于GA。2.5mg/mLPC-dbpECMs血小板的粘附率(7.8%)顯著低于未交聯(lián)組(26.1%)和GA交聯(lián)組(36.6%),表明PC-dbpECMs具有較好的抗血栓形成的能力。巨噬細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)和TNF-α濃度檢測結(jié)果共同顯示,PC(≥2.5mg/mL)交聯(lián)的dbpEMC表面巨噬細(xì)胞明顯減少,表明PC-dbpEMC能夠明顯減少其免疫排斥反應(yīng),有效地抑制其免疫原性。體外抗凝血性能研究結(jié)果顯示2.5mg/mLPC-dbpECMs與Non-dbpECMs和GA-dbpECMs相比較,顯示出較好的抗凝血性。結(jié)果表明PC-dbpECMs具有良好的力學(xué)性能,穩(wěn)定性和生物相容性,有可能成為制備人工心臟瓣膜的優(yōu)良材料。 在第二部分內(nèi)容是以第一章研究內(nèi)容為基礎(chǔ),因?yàn)镻C1(1mg/mL)濃度交聯(lián)的dbpECMs各種性能均良好并可以抑制鈣化,而且其交聯(lián)后厚度增加較少,因此選取PC1(1mg/mL)濃度進(jìn)行以下的研究。實(shí)驗(yàn)中采用不同pH條件(pH5.0、pH6.0、pH7.4和pH8.0)交聯(lián)dbpECMs,以期制備一種更加柔軟的心臟瓣膜材料。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,酸性條件下(pH5.0和pH6.0)PC交聯(lián)的dbpECMs顏色較淺且更加柔順。與Non-dbpECMs相比,GA-和PC-dbpECMs的厚度均有增厚。但dbpECMs在不同pH條件下進(jìn)行交聯(lián)后,pH6.0/PC-dbpECMs和pH8.0/PC-dbpECMs的厚度與PCl-dbpECMs相比明顯變薄,且與天然dbpECMs的厚度更加接近。PCl-dbpECMs和pH7.4/PC-dbpECMs均在相同的pH值條件下(pH7.4)交聯(lián),其彈性模量基本相同,且均明顯高于新鮮的牛心包膜、dbpECMs和GA-dbpECMs。然而,pH6.0/PC-dbpECMs和pH8.0/PC-dbpECMs的彈性模量較小,與dbpECM的彈性模量沒有明顯的差異。經(jīng)Ⅱ型膠原酶降解20h后,PC交聯(lián)的dbpECMs相對(duì)重量損失的范圍在16%-22%,與GA-dbpECMs (17.69%)沒有明顯差異。1mg/mL PC可明顯抑制體外鈣化,而酸性條件下交聯(lián)的pH6.0/PC-dbpECMs的鈣和磷含量(12.46μg/mg和6.64μg/mg)較PC1-dbpECMs明顯減少,說明pH6.0/PC-dbpECMs能夠進(jìn)一步抑制鈣化的生成。細(xì)胞在PC-dbpECMs的表面粘附狀態(tài)良好,其中pH6.0/PC-dbpECMs表面粘附的細(xì)胞數(shù)量最多,且細(xì)胞形態(tài)和粘附情況均較好。PC-dbpEMCs的最大溶血率僅0.5%,低于GA交聯(lián)ECMs的溶血率(1.029%),顯示PC交聯(lián)的dbpEMCs具有極低的溶血率。pH5.0/PC-dbpECMs和pH6.0/PC-dbpECMs表面粘附的血小板顯著減少,表明酸性條件下能有效地抑制血栓的形成。pH6.0/PC-dbpECMs表面巨噬細(xì)胞含量最少,且TNF-α濃度也較低,顯示酸性條件下,pH6.0/PC-dbpECM的免疫原性明顯減小。 綜上所述,pH6.0/PC-dbpECMs更加柔順,且具有良好的力學(xué)性能,穩(wěn)定性和生物相容性。因此在酸性條件下處理的PC-dbpECMs將成為制備人工心臟瓣膜更為優(yōu)良的材料。
【關(guān)鍵詞】：原花青素 脫細(xì)胞牛心包膜基質(zhì) 交聯(lián) 力學(xué)性能 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R318.08
【目錄】：

• 摘要6-9
• Abstract9-12
• 目錄12-14
• 第一章 原花青素交聯(lián)脫細(xì)胞牛心包膜的力學(xué)性能、穩(wěn)定性和血液相容性14-40
• 引言14-15
• 1 材料與試劑15-16
• 1.1 材料15
• 1.2 試劑15
• 1.3 儀器15-16
• 2 實(shí)驗(yàn)方法16-20
• 2.1 脫細(xì)胞牛心包膜的制備16
• 2.2 脫細(xì)胞牛心包膜的交聯(lián)16
• 2.3 厚度測量16-17
• 2.4 力學(xué)性能測定17
• 2.5 交聯(lián)牛心包膜穩(wěn)定性測試17-18
• 2.6 體外抗鈣化18
• 2.7 交聯(lián)牛心包膜的細(xì)胞相容性分析18
• 2.8 溶血實(shí)驗(yàn)18-19
• 2.9 血小板粘附實(shí)驗(yàn)19
• 2.10 巨噬細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)19-20
• 2.11 體外抗凝血實(shí)驗(yàn)20
• 2.12 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析20
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果20-33
• 3.1 脫細(xì)胞和交聯(lián)20-21
• 3.2 厚度測量21-22
• 3.3 力學(xué)性能22-23
• 3.4 交聯(lián)牛心包膜穩(wěn)定性測試23-24
• 3.5 交聯(lián)的牛心包膜體外抗鈣化能力24
• 3.6 交聯(lián)牛心包膜的細(xì)胞相容性分析24-27
• 3.7 溶血實(shí)驗(yàn)27-28
• 3.8 血小板粘附實(shí)驗(yàn)28-29
• 3.9 巨噬細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)29-31
• 3.10 抗凝血性能評(píng)價(jià)31-33
• 4 討論33-35
• 5 結(jié)論35-36
• 參考文獻(xiàn)36-40
• 第二章 不同PH值條件下原花青素交聯(lián)脫細(xì)胞牛心包膜的性能研究40-62
• 前言40-41
• 1 材料與試劑41-42
• 1.1 材料41
• 1.2 試劑41-42
• 1.3 儀器42
• 2 實(shí)驗(yàn)方法42-47
• 2.1 脫細(xì)胞牛心包膜的制備42
• 2.2 脫細(xì)胞牛心包膜的交聯(lián)42-43
• 2.3 交聯(lián)牛心包的柔軟度比較43
• 2.4 材料厚度43
• 2.5 力學(xué)性能測定43
• 2.6 交聯(lián)牛心包膜穩(wěn)定性測試43-44
• 2.7 體外抗鈣化44-45
• 2.8 細(xì)胞粘附增殖實(shí)驗(yàn)45
• 2.9 溶血實(shí)驗(yàn)45
• 2.10 血小板粘附實(shí)驗(yàn)45-46
• 2.11 巨噬細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)46
• 2.12 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析46-47
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果47-57
• 3.1 脫細(xì)胞和交聯(lián)47-48
• 3.2 厚度測量48-49
• 3.3 力學(xué)性能49-50
• 3.4 交聯(lián)牛心包膜穩(wěn)定性測試50-52
• 3.5 交聯(lián)的牛心包膜體外抗鈣化能力52
• 3.6 交聯(lián)牛心包膜的細(xì)胞相容性分析52-54
• 3.7 溶血實(shí)驗(yàn)54-55
• 3.8 血小板粘附實(shí)驗(yàn)55-56
• 3.9 巨噬細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)56-57
• 4 討論57-59
• 5 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 第三章 結(jié)論和展望62-67
• 參考文獻(xiàn)66-67
• 第四章 綜述67-80
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 附錄80-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Procyanidins Inhibit Tumor Angiogenesis by Crosslinking Extracellular Matrix[J];Chinese Journal of Cancer Research;2011年02期

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本文編號(hào)：877555