3D打印半月板支架的制作、细胞亲和性及移植效果研究

发布时间：2021-02-25 11:14

　　半月板是位于膝关节间隙内的“半月形”纤维软骨组织,具有承重、传递负荷、稳定膝关节、营养和润滑关节软骨等功能,半月板损伤是临床上的常见疾病,损伤后会引起患者剧烈疼痛,关节肿胀和膝关节交锁等症状。由于半月板内部2/3区域无血管分布,一旦发生损伤,很难通过自身修复而愈合,临床上针对此类损伤采用半月板部分切除术或全部切除术治疗,但半月板切除后会进一步造成骨性关节炎的过早发生,因此,目前的治疗手段是尽可能修复和保留完整的半月板,而组织工程技术的出现为半月板损伤提供了一种新的治疗手段。组织工程化半月板是将种子细胞接种到支架材料上,在生物反应器内培养一段时间来构建工程化半月板,然后通过移植替代损伤的半月板。组织工程三要素的包括种子细胞,支架和生物反应器,其中支架是组织工程技术中至关重要的一环,其为种子细胞的粘附,增殖和分化提供理想的场所,是工程化半月板制备成功的关键。理想的半月板支架应具备良好的生物相容性,一定的机械力学特性和一定的三维多孔形态结构、孔隙率和内表面积。因此本试验选用聚己内酯（polycaprolactone,PCL）材料,利用3D打印技术制作三种不同孔隙率的支架,而后通过压缩模量检测... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
文献综述
    第一章 组织工程半月板支架材料的研究进展
        1.1 半月板的解剖结构
        1.2 半月板组成
        1.3 半月板生物力学和功能特性
        1.4 半月板的损伤与修复
        1.5 组织工程化半月板的细胞来源
            1.5.1 自体细胞
            1.5.2 胚胎干细胞来源
            1.5.3 成体干细胞来源
        1.6 组织工程化半月板支架
            1.6.1 组织衍生支架
            1.6.2 细胞外基质组分支架
            1.6.3 合成聚合物支架
            1.6.4 水凝胶支架
        1.7 半月板支架的结构特征和制作工艺
            1.7.1 多孔支架的结构特点
            1.7.2 纤维支架的结构特点
            1.7.3 半月板制造技术
        1.8 3 D打印半月板支架的生物相容性
        1.9 展望
试验研究
    第二章 3D打印PCL半月板支架的制作及理化特征检测
        2.1 试验材料
            2.1.1 试验动物
            2.1.2 主要仪器与材料
        2.2 试验方法
            2.2.1 PCL半月板支架的设计与制备
            2.2.2 支架孔隙率的测定
            2.2.3 支架压缩模量的测定
            2.2.4 支架孔径的测定
            2.2.5 支架吸水性的测定
            2.2.6 支架体外降解率的测定
        2.3 统计学方法
        2.4 试验结果
            2.4.1 激光扫描天然半月板及3D打印半月板支架
            2.4.2 支架孔隙率
            2.4.3 支架压缩模量
            2.4.4 支架扫描电镜结果
            2.4.5 支架吸水性测定
            2.4.6 支架体外降解率测定
        2.5 讨论
            2.5.1 组织工程半月板支架的制作工艺
            2.5.2 组织工程半月板支架材料的选择
    第三章 3D打印PCL半月板支架的细胞亲和性试验
        3.1 试验材料
            3.1.1 试验动物
            3.1.2 试验耗材与仪器设备
        3.2 试验方法
            3.2.1 犬骨髓间充质干细胞的分离与传代培养
            3.2.2 犬骨髓间充质干细胞成骨、软骨和脂肪细胞的诱导分化
            3.2.3 半月板支架的细胞亲和性检测
        3.3 统计学方法
        3.4 试验结果
            3.4.1 BMSCs分离与传代培养结果
            3.4.2 BMSCs三系分化鉴定结果
            3.4.3 支架细胞亲和性结果
        3.5 讨论
            3.5.1 种子细胞的选择
            3.5.2 细胞与支架材料的粘附
    第四章 3D打印PCL半月板支架移植效果研究
        4.1 试验材料
            4.1.1 试验动物
            4.1.2 试验试剂与药品
            4.1.3 试验仪器与耗材
        4.2 试验方法
            4.2.1 动物分组
            4.2.2 半月板犬缺损模型构建与PCL半月板支架移植
            4.2.3 术后观察并评估膝关节修复效果
        4.3 试验结果
            4.3.1 术后大体观察及膝关节功能Lysholm评分结果
            4.3.2 剖检观察结果
            4.3.3 组织学观察结果
        4.4 讨论
            4.4.1 手术过程
            4.4.2 半月板支架、组织工程化半月板对于关节软骨的保护作用
结论
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]生物降解高分子——一类重要的生物材料 2.生物相容性及脂肪族聚酯的表面改性[J]. 王身国,贝建中.  高分子通报. 2017(11)
[2]软骨组织工程研究进展——我们的经验与未来展望[J]. 刘豫,周广东,曹谊林.  Engineering. 2017(01)
[3]组织工程技术修复半月板损伤:从基础到临床的差距[J]. 侯立刚,杨建义.  中国组织工程研究. 2016(11)
[4]组织工程半月板研究进展[J]. 李尚福,戎利民.  中国修复重建外科杂志. 2013(01)



本文编号：3050885