基于微流控芯片骨质疏松模型的建立及治疗

发布时间：2017-04-12 22:02

  本文关键词：基于微流控芯片骨质疏松模型的建立及治疗，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:骨形成的减少和骨吸收增加与骨质疏松的发生发展密不可分。成骨细胞作为骨形成的重要基础细胞,其凋亡与活性降低与骨质疏松的形成息息相关。糖皮质激素作为临床上常用的抗炎药物对全身骨骼系统有严重的损伤作用。本实验以微流控技术为主要手段,体外构建糖皮质激素诱导的骨质疏松模型并对其进行治疗。通过实验观察找出最适诱导浓度,为临床研究骨质疏松提供重要基础。方法:芯片的设计与制作由大连化学物理研究采用软蚀刻方法制作而成。以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)作为芯片制作材料。通过等离子处理将PDMS(通道面)与玻璃片(细胞培养面)进行不可逆封接。选用小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1细胞系作为基础细胞并对其进行成骨分化诱导,利用灌流装置对芯片内的诱导分化成骨细胞进行时间为24h、速度为0.1μl/min的药物灌流处理,以此构建骨质疏松模型,实验组设置:一,地塞米松(Dexamethasone,Dex)单独灌流组;二,氯化锂(Li Cl)单独灌流组;三,氯化锂预处理,地塞米松和氯化锂同时灌流组。并根据芯片本身浓度梯度产生的特点计算出各通道内药物浓度。根据骨质疏松发生机制,检测成骨细胞的凋亡程度及碱性磷酸酶活性。采用荧光染色的方法分析糖皮质激素诱导的成骨细胞凋亡情况,利用组织染色法检测成骨细胞碱性磷酸酶活性。用Image-pro Plus6.0对细胞进行分析,分别分析不同药物浓度下细胞的形态及数量变化、凋亡情况、碱性磷酸酶活性。并用SPSS16.0统计软件进行统计学分析。结果:(1)微流控芯片的制备整个芯片通道包括上面的浓度梯度形成(concentration gradient generator,CGG)部分和下面的细胞培养部分。浓度梯度的设计是根据Noo Li Jeon等人的研究,当两种液体沿浓度梯度通道下行时,每种液体都将在节点处分流然后与周围的液流以层流的方式合并,然后在蜿蜒的通道内混合,最后在浓度梯度输出口形成一系列浓。据现阶段研究,本实验芯片上两个进液孔的液体浓度分别是0和10μmol/L,那么根据公式,这六个输出口的浓度将分别是0、2、4、6、8和10μmol/L。细胞培养部分由六个培养池组成并与浓度梯度形成部分相结合,每个培养池的大小为:长1200μm,宽1200μm,高150μm,容积大约为2μL。成骨细胞通过进液孔和通道到达培养池,贴壁后用于实验。(2)地塞米松和Li Cl对成骨细胞增殖及活性影响地塞米松灌流后通道2-6(C2-C6)内成骨细胞的形态由原来的梭形或纤维状逐渐变成圆形或椭圆形,其增殖及活性也有明显的下降(P0.05),且增殖速率随地塞米松浓度的增加而减小,到C4通道时细胞开始成负增长。而Li Cl灌流后对细胞的形态、数量、增殖速度及活性均无影响。(3)地塞米松和Li Cl对成骨细胞凋亡的影响地塞米松灌流后的成骨细胞出现凋亡状态,包括线粒体膜电位、细胞核形态、质膜通透性均有所改变(P0.05)且随着地塞米松浓度的增加凋亡愈加明显。而Li Cl灌流后的成骨细胞则没有出现凋亡状况。(4)地塞米松和Li Cl对成骨细胞碱性磷酸酶活性的影响地塞米松灌流后的成骨细胞碱性磷酸酶活性出现降低(P0.05),且随着浓度的增加其活性越来越低。Li Cl灌流后的成骨细胞则没有出现上述状况。结论:本实验以微流控技术为平台,成骨细胞为基础,利用糖皮质激素体外构建骨质疏松模型及对其进行治疗。以此对骨质疏松的发病进行研究,发现最佳地塞米松诱导骨质疏松形成浓度,并为临床更好的研究及治疗骨质疏松提供新的平台。目的:对关节镜下治疗滑膜软骨瘤病的临床疗效进行分析和探讨。方法:随机选取我院2010年9月到2013年9月收治的16例膝关节滑膜软骨瘤病患者,于关节镜下探查、切除病变滑膜、取出游离体和清理退行性病变。比较术前和术后关节镜治疗的治疗效果。结果:术后切口均为I期愈合,所有患者均得到随访,时间12-24个月,平均(16.75±3.6)个月,术后疼痛、绞索及关节肿胀症状消失,关节功能恢复良好,关节活动度得到明显改善。膝关节Lysholm评分由术前(49.18±8.79)分提高至(83.75±4.9)分(P0.05)。且其中治愈15例,痊愈率为93.75%,好转患者1例,好转率6.25%,总有效率100%,术后未出现严重并发症,术后随访期间影像学检查均无复发。结论:关节镜治疗膝关节滑膜软骨瘤病是临床治疗滑膜软骨瘤病的有效方法,具有恢复快、创伤小、切除彻底、复发少等优点,值得临床推广应用。
【关键词】：骨质疏松 糖皮质激素 成骨细胞 微流控芯片 滑膜软骨瘤病 膝关节 关节镜 疗效
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R580
【目录】：

• 论文一 基于微流控芯片骨质疏松模型的建立及治疗7-31
• 中文摘要7-9
• 英文摘要9-11
• （一）前言11-13
• （二）材料和方法13-17
• 1. 材料13-15
• 2. 方法15-17
• （三）结果17-26
• （四）讨论26-27
• （五）结论27-28
• （六）参考文献28-31
• 综述31-44
• 参考文献38-44
• 论文二 关节镜下治疗膝关节滑膜软骨瘤病的临床疗效观察44-51
• 中文摘要44-45
• 英文摘要45-46
• 前言46
• 资料和方法46-48
• 结果48
• 讨论48-49
• 结论49-50
• 参考文献50-51
• 致谢51-52

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本文编号：302127