不同参数制备关节软骨脱细胞基质支架的对比实验研究

发布时间：2020-06-10 12:05

【摘要】：实验目的:本实验选取与支架性能相关性较高且尚未进行系统性检测的脱细胞参数,通过对比不同的软骨脱细胞基质制备方案,探索不同参数(如脱细胞试剂、软骨微粒直径、交联方法,等)对支架性能的影响,从而构建性能优化的软骨脱细胞基质支架,为改进今后的组织工程软骨的构建方法提供新的线索。实验方法:将0~100μm与0~300μm的软骨微粒分别用0.5%SDS、1%SDS、1%TritonX-100试剂进行脱细胞处理,冻干后分别进行脱水热处理交联和京尼平交联,构建出采用不同参数制备的脱细胞支架。然后,针对构建的脱细胞支架,进行生化分析以及物理性能的检测:Picogreen DNA定量分析支架核酸含量从而评价脱细胞效果;DMMB法定量检测支架的糖胺聚糖水平;OHP法定量检测总胶原含量;通过分析压缩模量,评价样品的力学性能;通过micro-CT扫描,评价样品孔隙率。实验结果:软骨基质微粒冻干成型后,能够获得具有三维形态和多孔微观结构的支架,其孔隙丰富且互相连通。支架具有一定的弹性,压缩后可回弹,能够呈现出与海绵相似的特征。软骨微粒经脱细胞处理后,直径100μm的软骨微粒材料能够获得满意的DNA剩余含量。其中0.5%SDS、1%SDS、1%TritonX-100组均使DNA含量减少90%,脱细胞效果良好,且组间无显著性差异(P0.05)。延长脱细胞试剂的处理时间,具有在一定程度上减少支架DNA含量的趋势,在直径较大的软骨微粒中,这种趋势较为明显,且具有统计学意义。0.5%SDS、1%SDS、1%TritonX-100对蛋白多糖的减少作用有较为明显的差异。相比其他两组,1%TritonX-100仍能够维持相对较高的糖胺聚糖(GAG)水平,并明显高于1%SDS和0.5%SDS。另外,GAG的剩余含量也与软骨微粒的直径有关,直径较大的软骨微粒能够保留更多的GAG成分。延长处理时间有减少GAG含量的趋势,而脱细胞处理对支架中胶原的含量影响不大。脱水热处理法交联的支架,相较于京尼平法交联,具有更良好的抗压性能。100μm的软骨微粒构成的脱细胞基质支架具有更高的杨氏模量,其中不同的脱细胞试剂产生的影响不明显;而微粒直径300μm的支架抗压性能较差,且脱细胞试剂的类型对力学性能的影响更明显,其中1%SDS组的杨氏模量最低且有统计学差异。1%TritonX-100具有能够维持更高抗压性能的趋势,但差异不明显。交联后支架具有较大的孔隙率,软骨微粒直径对孔隙率有较明显的影响,100μm组的孔隙率高于300μm。100μm组中,经过1%TritonX-100处理的支架孔隙率较高,300μm组中不同脱细胞试剂对孔隙率的影响不显著。另外,相比于京尼平交联,脱水热处理法所获得的支架具有维持较大的孔隙率的趋势。实验结论:TritonX-100作为一种较温和的脱细胞试剂,不仅能够获得满意的DNA清除率,还能保存相对较高的GAG水平。100μm的软骨微粒构成的支架,相较于300μm组,在孔隙率和机械性能方面能够呈现出一定的优势。脱水热处理能够获得良好的机械性能,获得的支架的抗压强度优于京尼平法。
【图文】：

孔隙率,软骨基质,支架

2.3.7孔隙率
【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】