多肽改性的邻苯二酚壳聚糖制备及生物学性能研究

发布时间：2020-05-31 19:06

【摘要】：由感染、外伤等引起的牙髓病、根尖周病是口腔科比较常见的疾病,对于牙髓病或根尖周病最常规的治疗方法就是根管治疗。虽然根管治疗可以保留患病的牙齿,延长其保留时间,但经根管治疗后的牙齿变得很脆,较正常牙齿更容易折断或劈裂,甚至过早缺失。近些年来,随着细胞生物学、分子生物学的发展,牙髓病、根尖周病的治疗慢慢地向生物学治疗方向发展。因此我们设想是否可以制备一种材料,作为牙髓干细胞的载体,促进牙髓组织的再生,重建牙髓系统,使牙髓病、根尖周病的治疗真正转变为生物学治疗,为牙髓组织的修复提供新的治疗途径。本实验中,课题组将具有较强组织粘附性能以及生物相容性的邻苯二酚基团通过化学方法接枝到壳聚糖分子中,并在其中复合能够促进细胞之间增殖、粘附的多肽(RADA16-RGD),利用天然交联剂京尼平进行交联,制备出多肽改性的邻苯二酚壳聚糖,促进牙髓干细胞在其表面粘附、增殖,为牙髓再生提供一种新的支架材料。我们通过红外光谱对水凝胶的合成过程进行跟踪,应用扫描电镜图像对材料的结构进行分析,应用机械强度、流变、含水率等数据对材料的理化性能进行评价.结果:我们发现邻苯二酚基团成功接枝到了壳聚糖分子中,其电镜下表现出均匀的疏松多孔结构,并且在其他理化性质方面均优于壳聚糖;加入多肽后形成的多肽改性的邻苯二酚壳聚糖其官能团结构以及理化性质与邻苯二酚壳聚糖相似,不会因多肽的加入发生明显理化性质改变。检测多肽改性的邻苯二酚壳聚糖的生物学性能,我们进行了分子生物学研究。首先通过酶联免疫消化法提取了牙髓细胞,并对其进行了成骨和成脂鉴定;MTT法检测材料的细胞毒性;将细胞与支架材料共培养,通过扫描电镜和HE染色观察细胞在材料表面的生长、粘附情况,并对材料表面的细胞进行计数,评价多肽改性的邻苯二酚壳聚糖是否能够促进细胞在其表面增殖。实验中,我们成功提取了牙髓细胞,并通过成脂成骨诱导证明所提取的牙髓细胞有多向分化能力;通过MTT实验证明材料无细胞毒性;通过扫描电镜和HE染色结果证明多肽改性的邻苯二酚壳聚糖在细胞粘附、增殖方面都优于壳聚糖和邻苯二酚壳聚糖。综上所述,实验制备的多肽改性的邻苯二酚壳聚糖是一种具有良好应用前景的支架材料。
【图文】：

壳聚糖,邻苯二酚,多肽,支架

Cat-Cs-A图 3.2 A-C 分别为壳聚糖、邻苯二酚壳聚糖、多肽改性的邻苯二酚壳聚糖支架材料 50 倍镜下和 500 倍镜下图片3.2.2 红外光谱分析图 3.3 为壳聚糖、邻苯二酚壳聚糖、多肽改性的邻苯二酚壳聚糖水凝胶材料的红外光谱图，特征峰的差异主要出现在波长1500cm-1-1700cm-1之间，壳聚糖水凝胶材料（图中曲线 A）和邻苯二酚壳聚糖水凝胶材料（图中曲线 B）相比，1565cm-1处氨基的振动吸收峰强度降低，1660cm-1处酰胺键的振动吸收峰强度增加，说明壳聚糖分子链上的氨基与 3-（3,4-二羟基苯基）丙酸上的羧基反应形成

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图 3.3 红外光谱图:A-C 分别为壳聚糖、邻苯二酚壳聚糖、多肽改性的邻苯二酚壳聚糖3.2.3 机械强度分析为了研究反应前后材料结构变化对其力学性能的影响，我们壳聚糖、邻苯二酚壳聚糖、多肽改性的邻苯二酚壳聚糖水凝胶进行压缩测试，，每组测试设置 5 个平行组，取平均值。如图 3.4 所示，很明显可以看出，经过邻苯二酚基团修饰过的苯二酚壳聚糖的机械性能明显升高，压缩强度在 48.85KP 左右，而纯壳聚糖的压缩强度只有 21.20KP 左右。然而经过多肽改性的邻苯
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R783.1

【参考文献】