本文關(guān)鍵詞：三維滲透型中空纖維織造軟骨組織工程支架的構(gòu)筑及評價

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【摘要】：退行性關(guān)節(jié)炎是一種常見病,是引起關(guān)節(jié)疼痛的主要原因之一。該病的發(fā)生常與損傷、過度負重、感染或炎癥引起關(guān)節(jié)軟骨破壞及軟骨下骨壞死有關(guān),其主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)腫痛,患者行動不便,直接影響患者的生活質(zhì)量。本病與年齡相關(guān),40歲以前很少發(fā)病,隨著年齡的增長,發(fā)病率逐漸增加,70歲以上的人多數(shù)患有退行性關(guān)節(jié)炎。而隨著中國老年化程度的加劇,退行性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病也越來越普遍,其治療也越來越受到人們的關(guān)注。退行性關(guān)節(jié)炎主要是軟骨的病變或損傷引起的,因此其治療的目標是軟骨組織的修復。由于關(guān)節(jié)軟骨組織缺少血管系統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)和神經(jīng)支配,損傷后自行修復能力很差,當損傷直徑大于4mm時不能自行修復。組織工程提供了一種組織再生的技術(shù)手段,將改變外科傳統(tǒng)的以創(chuàng)傷修復創(chuàng)傷的治療模式,邁入無創(chuàng)傷修復的新階段。為了更好地修復損傷軟骨組織,軟骨組織工程也應用而生。在本研究中,以生物反應器能培養(yǎng)細胞為實驗前提。分別比較聚丙烯中空纖維、聚砜中空纖維和PLA長絲的力學性能,選取聚丙烯中空纖維作為緯紗,PLA長絲作為經(jīng)紗和Z紗織造三維組織工程支架。測試聚丙烯中空纖維和PLA長絲的水接觸角和它們在培養(yǎng)細胞前后表面的物理和化學變化,表明聚丙烯中空纖維和PLA長絲可以用于軟骨細胞培養(yǎng)。為了實現(xiàn)軟骨細胞在支架上生長,搭建了循環(huán)系統(tǒng),并測試了密封膠對軟骨細胞的毒性,表明循環(huán)系統(tǒng)適宜軟骨細胞的生長。通過SEM觀察并測量聚丙烯中空纖維表面微孔,再經(jīng)過葡萄糖溶液、尿素溶液、乳酸溶液和血清(FBS)在支架中的循環(huán)滲透表明不同大小的分子可以通過微孔而細胞無法通過,即聚丙烯中空纖維具有選擇滲透性,而且不同大小分子通過微孔具有同時性,與分子大小無關(guān)。采用三維織造的方法構(gòu)筑軟骨組織工程支架,內(nèi)嵌選擇滲透型中空纖維作為血運通道,力求實現(xiàn)軟骨組織的內(nèi)循環(huán)。為了模擬并比較軟骨細胞在體內(nèi)的生長,分別在有無循環(huán)系統(tǒng)的支架上種植軟骨細胞,觀察其增殖和分布狀況。通過MTS試驗,可以發(fā)現(xiàn)軟骨細胞在有循環(huán)系統(tǒng)的支架上的增殖明顯優(yōu)于無循環(huán)系統(tǒng);通過激光共聚焦掃描顯微鏡掃描支架,發(fā)現(xiàn)細胞大部分附著在PLA長絲上,聚丙烯中空纖維上有少量細胞附著。因此,在循環(huán)系統(tǒng)中中空纖維有效地充當了血運通道實現(xiàn)了內(nèi)循環(huán),明顯促進了軟骨細胞在支架上的增殖。
【關(guān)鍵詞】：軟骨組織工程 支架 中空纖維 循環(huán)
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R684.3;TQ342.87;R318.08
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 組織工程簡介11-19
• 1.1.1 組織工程定義和簡介11-12
• 1.1.2 組織工程支架定義和常用材料12-14
• 1.1.3 組織工程支架的制備方法14-17
• 1.1.4 中空纖維的定義與制備17
• 1.1.5 生物反應器17-18
• 1.1.6 軟骨組織工程18-19
• 1.2 軟骨組織工程的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 本課題的研究內(nèi)容、方法和技術(shù)路線20-21
• 1.3.1 研究內(nèi)容20
• 1.3.2 研究方法20-21
• 1.3.3 技術(shù)路線21
• 1.4 本課題的研究目的及意義21-23
• 1.4.1 研究目的21-22
• 1.4.2 研究意義22-23
• 2 纖維的選擇和組織工程支架的構(gòu)筑及評價23-41
• 2.1 實驗部分23-28
• 2.1.1 實驗材料23
• 2.1.2 纖維性能表征方法23-28
• 2.2 結(jié)果與討論28-40
• 2.2.1 纖維力學性能比較28-30
• 2.2.2 纖維表面對循環(huán)的影響30-31
• 2.2.3 細胞培養(yǎng)對纖維的影響31-33
• 2.2.4 纖維表面親水性對細胞培養(yǎng)的影響33-35
• 2.2.5 支架構(gòu)筑35-39
• 2.2.6 三維組織工程支架的形態(tài)表征39-40
• 2.2.7 支架壓縮回復性能40
• 2.3 小結(jié)40-41
• 3 循環(huán)裝置的搭建和循環(huán)評價41-54
• 3.1 實驗部分41-47
• 3.1.1 實驗材料與藥品41-42
• 3.1.2 循環(huán)實驗裝置的搭建42-43
• 3.1.3 三維組織工程支架的循環(huán)滲透43-46
• 3.1.4 聚丙烯酰胺凝膠電泳46-47
• 3.2 結(jié)果與討論47-53
• 3.2.1 不同要求的循環(huán)裝置47-50
• 3.2.2 不同細胞生長代謝物的循環(huán)滲透評價50-53
• 3.2.3 FBS蛋白凝膠電泳53
• 3.3 小結(jié)53-54
• 4 軟骨細胞在支架上的培養(yǎng)54-60
• 4.1 實驗部分54-57
• 4.1.1 實驗材料與藥品54-55
• 4.1.2 封口用密封膠細胞毒性檢測55-56
• 4.1.3 軟骨細胞在支架上培養(yǎng)56-57
• 4.2 結(jié)果與討論57-59
• 4.2.1 軟骨細胞對密封膠的細胞毒性檢測57
• 4.2.2 不同培養(yǎng)方案時軟骨細胞的增殖57-59
• 4.3 小結(jié)59-60
• 5 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 研究結(jié)論60
• 5.2 研究展望60-62
• 參考文獻62-67
• 攻讀學位期間研究成果67-68
• 致謝68

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