功能化胶原基材料用于角膜再生修复的研究

发布时间：2021-05-08 04:26

　　角膜位于眼组织的最外层,易受到损伤。我国为工业农业大国,出现角膜损伤的现象也较为常见。角膜病已成为我国第二大致盲性眼病。目前,我国有超过500万因各种角膜病致盲的患者。视力下降乃至失明不但严重影响患者的生存质量,更给家庭和社会带来沉重负担。虽然其中大多数人可以通过角膜移植手术重见光明,但是移植材料短缺是一个世界难题。由于捐赠角膜供体的匮乏,国内每年仅能完成不到1万例的角膜移植手术。角膜病正逐渐成为不可逆致盲的主要原因。由于胶原是角膜基质的主要成分,因此在众多的天然高分子中,胶原用做角膜再生修复材料有着不可比拟的优势。但胶原基材料存在着力学强度不足、不耐受缝合等问题,限制了其广泛应用。同时,角膜移植术后恢复过程中,易导致角膜基质瘢痕性愈合,形成白斑影响视功能重建。此外,以往大多数研究集中于胶原基材料的制备与改性,如赋予材料更好的强度和抗菌性能等,对胶原自身在角膜组织修复中的作用研究较少,胶原与细胞或组织的相互作用不够明确。因此,本文首先采用生物安全性良好的可食用有机酸交联剂和实验室自主合成的高生物相容性高效醛交联剂分别对胶原进行改性。相比于传统胶原类交联剂有着交联效率高、显色反应小、生物... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstracts
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 角膜组织与角膜相关疾病
        1.1.1 角膜的结构与功能
        1.1.2 角膜疾病与治疗
    1.2 角膜损伤后的修复过程
        1.2.1 角膜上皮损伤修复
        1.2.2 角膜基质损伤修复
    1.3 角膜板层移植术及术后评估
        1.3.1 角膜板层移植术
        1.3.2 术后常见问题
        1.3.3 术后常用仪器与观察指标
    1.4 角膜替代与再生性修复材料
        1.4.1 羊膜
        1.4.2 脱细胞角膜基质
        1.4.3 人工合成高分子聚合物
        1.4.4 天然提取高分子聚合物
    1.5 胶原及其在角膜再生修复材料中的应用
        1.5.1 胶原简介
        1.5.2 胶原基角膜再生修复材料
    1.6 本论文的研究目的、意义、研究内容及创新性
第二章 羧酸类交联剂改性胶原复合膜的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 材料和实验方法
        2.2.1 主要实验材料与设备
        2.2.2 胶原-食用有机酸复合膜的制备
        2.2.3 胶原-食用有机酸复合膜的性能表征
        2.2.4 胶原-食用有机酸复合膜的细胞实验
        2.2.5 新西兰兔角膜板层移植实验
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 饱和含水率
        2.3.2 光学性能
        2.3.3 力学性能
        2.3.4 耐酶解性能
        2.3.5 角膜上皮细胞在材料上的黏附与生长
        2.3.6 细胞增殖实验
        2.3.7 新西兰兔角膜板层移植实验
    2.4 本章小结
第三章 醛类交联剂改性胶原复合膜的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料和实验方法
        3.2.1 主要实验材料与设备
        3.2.2 胶原基材料的制备
        3.2.3 胶原基材料的性能表征
        3.2.4 胶原基材料的细胞实验
        3.2.5 新西兰兔角膜板层移植实验
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 表面与截面形貌分析
        3.3.2 饱和含水率
        3.3.3 光学性能
        3.3.4 营养物质透过性能
        3.3.5 力学性能
        3.3.6 耐酶解性能
        3.3.7 交联剂IC50 测试
        3.3.8 角膜上皮细胞在材料上的黏附与生长
        3.3.9 角膜上皮细胞移行实验
        3.3.10 新西兰兔角膜板层移植实验
    3.4 本章小结
第四章 具有瘢痕抑制能力的胶原基角膜再生修复材料的制备及理化性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料和实验方法
        4.2.1 主要实验材料与设备
        4.2.2 AuNP与 miRNA结合能力
        4.2.3 miRNA在胶原成膜环境中的稳定性
        4.2.4 AuNP对 miRNA稳定性的保护能力
        4.2.5 细胞实验
        4.2.6 负载AuNP/miR-133b的胶原基材料制备
        4.2.7 胶原基材料的性能表征
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 AuNP与 miRNA-133b的结合能力
        4.3.2 胶原成膜环境下miRNA-133b的稳定性
        4.3.3 AuNP对 miRNA-133b稳定性的保护能力
        4.3.4 AuNP对角膜基质细胞的毒性测试
        4.3.5 角膜基质细胞的移行实验
        4.3.6 材料表面形貌分析
        4.3.7 饱和含水率
        4.3.8 光学性能
        4.3.9 力学性能
    4.4 本章小结
第五章 胶原基角膜再生修复材料的瘢痕抑制能力研究
    5.1 引言
    5.2 材料和实验方法
        5.2.1 主要实验材料与设备
        5.2.2 负载荧光标记AuNP/miR-133b的胶原基材料制备
        5.2.3 AuNP/miR-133b进入角膜基质细胞能力检测
        5.2.4 免疫荧光染色
        5.2.5 RNA提取与实时定量PCR(qRT-PCR)
        5.2.6 新西兰兔角膜板层移植实验
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 AuNP/miR-133b进入角膜基质细胞能力
        5.3.2 材料中AuNP/miR-133b进入角膜组织能力检测
        5.3.3 肌成纤维细胞转化关键蛋白α-SM和 Col-1 免疫荧光染色
        5.3.4 肌成纤维细胞转化关键基因α-SM和 Col-1的qRT-PCR检测
        5.3.5 新西兰兔角膜板层移植实验
    5.4 小结
第六章 炎症环境下角膜细胞与胶原基材料的相互作用研究
    6.1 引言
    6.2 材料和实验方法
        6.2.1 主要实验材料与设备
        6.2.2 胶原基膜材料的制备
        6.2.3 胶原基材料的细胞实验
        6.2.4 胶原基材料对IL-6与MMP-1 的吸附能力实验
        6.2.5 胶原基材料的降解量检测
        6.2.6 胶原基材料的降解产物对角膜细胞表达IL-6 的影响
        6.2.7 新西兰兔角膜板层移植模型泪液中IL-6 含量检测
    6.3 实验结果与讨论
        6.3.1 炎症环境下IL-6与MMP-1 在角膜细胞培养上清液中的表达
        6.3.2 胶原基材料对炎症环境中角膜细胞表达IL-6与MMP-1 的影响
        6.3.3 胶原基材料对IL-6与MMP-1 的吸附作用
        6.3.4 角膜细胞对胶原基材料的降解作用
        6.3.5 胶原基材料的降解产物对角膜细胞表达IL-6 的影响
        6.3.6 新西兰兔角膜板层移植模型中胶原基材料对泪液中IL-6 表达的影响
    6.4 小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3174670