重组人胶原纳米纤维支架的制备及其生物相容性检测

发布时间：2019-09-15 22:45

【摘要】：研究背景目前在烧伤创面的治疗中,越来越多的皮肤组织工程材料获得了应用,其中真皮替代物的开发亦成为皮肤组织工程的研究热点。但是现行推广的人工真皮应用受限往往是因为其支架材料血管化较慢、生物相容性不佳、抗感染能力差、价格昂贵,同时对于如何模拟天然体细胞外基质结构依然是皮肤组织工程结构设计中的难点。因此更好的支架结构设计方案和选用适合的生物材料是开发新型人工真皮替代物、模拟细胞外基质的两个关键。目前静电纺丝技术制备的纳米纤维支架具有高比表面积、高孔隙率和相互连通的三维网络结构,相对于传统技术制备的材料能更好地模拟天然细胞外基质结构。胶原作为真皮替代物的主要材料已被广泛应用,而本研究采用的重组人胶原是通过基因工程设计胶原蛋白基因序列而后进行翻译所生产的,相比于从动物提取的胶原,具有亲水性、无疾病隐患等优点,且易于产业化。本课题从支架结构入手选用静电纺丝技术设计纳米纤维支架配合重组人胶原蛋白这一新型仿生材料,以求制备出生物相容性更好的表征属性更满意的皮肤组织工程支架,为今后指导开发新一代人工真皮替代物的临床应用打下基础。第一部分重组人胶原纳米纤维支架的制备及表征属性检测目的:采用静电纺丝技术制备出重组人胶原蛋白的纳米纤维支架,并通过表征属性的检测评价其结构功能,为下步研究打下基础。方法:采用静电纺丝技术制备出重组人胶原纳米纤维,与动物胶原纳米纤维、重组人胶原冻干海绵作对照,分别进行SEM观察形态结构与纤维直径、孔隙率测量、力学性能检测、接触角测量、体外降解实验等来评价重组人胶原纳米纤维的表征属性。结果:重组人胶原纳米纤维直径适宜,交联前纤维直径为(1295±382)nm,交联后纤维直径为(1225±0365)nm。孔隙率高,交联前孔隙率(93.32±1.13)%,交联后孔隙率(92.56±1.67)。亲水性好,接触角为13.85±3.03°。力学性能满意,交联前平均断裂伸长(5.19±3.45)%,平均断裂强度(8.02±1.98)MPa,平均杨氏模量(187±2.33)MPa。降解率可。结论:我们对重组人胶原纳米纤维在直径、孔隙率、亲疏水性、力学性能等方面的表征属性进行检测,所获得结果满意,可为进一步改良改进重组人胶原组织工程支架作指导。第二部分重组人胶原纳米纤维支架的生物相容性检测目的:通过体内体外生物相容性试验评价重组人胶原纳米纤维的生物相容性,明确其作为组织工程支架的潜能方法:根据国家标准GB/T16886对重组人胶原纳米纤维进行溶血试验和细胞毒性试验。提取原代人成纤维细胞并与纳米纤维支架共培养,分别通过SEM观察与MTT法检测细胞于重组人胶原纳米纤维的黏附与增殖。大鼠皮下埋植实验与市售可降解缝线羊肠线对照评价重组人胶原蛋白纳米纤维在体内引起的炎症反应。创面植入实验与空白组对照,通过组织学检测评价其对创面的愈合作用。结果:用细胞毒性试验和溶血试验结果显示材料的细胞毒性检测和溶血测试均符合国家标准GB/T16886。材料种植成纤维细胞后SEM观察和MTT检测结果显示细胞在支架材料上增殖状况明显。大鼠皮下埋植实验结果显示重组人胶原蛋白纳米纤维在体内引起的炎症反应低于市售可降解缝线羊肠线,创面植入实验表明重组人胶原蛋白纳米纤维对促进创面愈合,促进血管化作用良好。结论:重组人胶原纳米纤维具备良好的生物相容性,在组织工程中具备很好的应用潜能。
【图文】：

图 1:(A)为 RHC 纳米纤维交联前(B)为动物胶原纳米纤维交联前(C)为 RHC 冻干海绵交联前(E)为RHC纳米纤维交联后(F)为动物胶原纳米纤维交联后(G)为RHC冻干海绵交联后

图 2：四组材料的纤维直径. RHSC 为重组人胶原纳米纤维，，RHSC-link 为重组原纳米纤维交联后，COL 为动物胶原纳米纤维，COL-link 为动物胶原纳米纤维后。*p<0.01二、孔隙率
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R318.08

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 唐云平;郑强;胡斌;蔡谨;黄磊;徐志南;;重组胶原蛋白制备及其应用研究进展[J];食品工业科技;2016年18期

2 钱永芳;莫秀梅;柯勤飞;何创龙;;静电纺纳米纤维用于组织工程支架[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年22期

3 方壮熙,张璐,韩涛,胡平;PHBV电纺纤维结构与形态的研究[J];高分子学报;2004年04期

4 夏照帆,肖仕初,田建广,程大胜,刘志国,杨s

本文编号：2535967