骨修复聚合物微球/支架的表面形貌构建及其对干细胞影响规律研究

发布时间：2021-04-04 21:50

　　骨缺损是临床常见的外科疾病，传统的骨移植方法（如自体骨移植、异体骨移植等）存在各自难以克服的缺陷（来源受限、免疫排斥等）。骨组织工程的发展为骨缺损治疗提供了新的思路和选择。骨修复体表面性质直接作用于细胞，是调控细胞功能活动的重要途径之一。本课题旨在实用型基底（复合微球和支架）表面构建多样化形貌，研究三维基底形貌对干细胞行为的影响规律，为新型骨修复体的研制提供理论依据。（1）研究了利用相分离原理获得具有“海岛”形貌的PLGA/PCL共混微球。该微球具备PLGA内核和PCL外壳（分层相分离所致），而且PCL外壳上还嵌有PLGA海岛（局部横向相分离所致）。PLGA海岛可以提高微球表面亲水性，由于微球表面区域性的亲水差异，干细胞趋于粘附在较亲水的PLGA海岛上。利用该亲水性差异，可以控制干细胞在载体上的区域富集。（2）研究了利用无机组分原位成孔方式在不借助外加成孔剂前提下制备具有多孔表面形貌的PLGA/羟基磷灰石（HA）/碳酸钙（CC）复合微球。微球表面分布着大量微米级孔结构，且具有内腔。通过单因素分析发现HA对外水相的亲和/吸附作用在微球表面孔和内腔的形成中起核心作用；而CC组分产生的气体释... 

【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】：150 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词对照表
第一章 绪论
    1.1 骨组织工程
        1.1.1 人体骨的组成、结构以及组织细胞
        1.1.2 骨组织工程支架
        1.1.3 支架制备方法
    1.2 高分子微球和支架
        1.2.1 高分子微球制备工艺
        1.2.2 微球支架制备工艺
    1.3 PLGA 微球和支架
        1.3.1 单组分 PLGA 微球和支架
        1.3.2 PLGA/无机物复合微球和支架
        1.3.3 PLGA/聚合物复合微球
        1.3.4 多孔 PLGA 微球和支架
    1.4 材料表面性质与细胞行为
        1.4.1 材料表面性质及作用
        1.4.2 材料表面与细胞之间相互作用基本过程
    1.5 材料表面形貌对细胞行为的影响
    1.6 本论文的研究意义和研究内容
第二章 PLGA/PCL 分层微球的表面海岛形貌构建
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 PLGA/PCL 共混微球的制备
        2.2.3 PLGA/PCL 微球 SEM 表征
        2.2.4 PLGA/PCL 微球 Raman 表征
        2.2.5 微球收缩系数表征
        2.2.6 微球亲疏水性表征
        2.2.7 PLGA/PCL 体外降解的形貌演变
        2.2.8 微球体外药物释放
        2.2.9 细胞培养和种植
        2.2.10 细胞增殖和粘附表征
        统计分析
    2.3 结果
        2.3.1 PLGA/PCL 微球形貌、结构和组分分布
        2.3.2 PLGA/PCL 微球成型机理
        2.3.3 PLGA/PCL 微球体外降解
        2.3.4 表面海岛对微球亲水性影响
        2.3.5 微球体外药物释放
        2.3.6 PLGA 海岛对干细胞行为的影响
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
第三章 PLGA/HA/CC 多孔复合微球的构建和性能表征
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 PLGA/HA/CC 复合微球的制备
        3.2.2 PLGA/HA/CC 微球形貌和组成表征
        3.2.3 微球 CLSM 表征
        3.2.4 微球沉降性表征
        3.2.5 微球亲疏水性表征
        3.2.6 PLGA/HA/CC 体外降解
        3.2.7 细胞培养和种植
        3.2.8 细胞增殖和粘附检测
    3.3 结果
        3.3.1 PLGA/HA/CC 多孔复合微球形貌、结构和组成
        3.3.2 PLGA/HA/CC 微球成型机理
        3.3.3 无机组分尺寸对 PLGA/HA/CC 微球形貌的影响
        3.3.4 微球悬浮性能分析
        3.3.5 表面孔对微球亲疏水性影响
        3.3.6 微球体外降解的形貌演变及 pH 变化
        3.3.7 干细胞在微球上的增殖行为
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
第四章 PLGA/HA 复合微球多孔形貌构建、形貌调控及其对干细胞行为影响规律
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 PLGA/HA 复合微球的制备
        4.2.2 PLGA/HA 微球形貌、结构和组分表征
        4.2.3 PLGA/HA 降解的 pH 变化、形貌演变以及离子释放
        4.2.4 PLGA/HA 微球的干细胞响应表征
        统计分析
    4.3 结果
        4.3.1 多孔 PLGA/HA 复合微球基本表征和成型机理
        4.3.2 PLGA 开口复合微球制备及形成机理
        4.3.3 PLGA/HA 多孔复合微球表面形貌调控
        4.3.4 高密度 （hPH）、中密度 （mPH）及低密度 （lPH）空形貌微球特征分析
        4.3.5 干细胞对 hPH、mPH 及 lPH 微球形貌的响应
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
第五章 PLGA/CC 复合微球多孔形貌构建、形貌调控及其对干细胞行为影响规律
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 PLGA/CC 复合微球的制备
        5.2.2 PLGA/CC 微球基本表征
        5.2.3 CC 组分性质表征
        5.2.4 微球压缩力学性能分析
        5.2.5 PLGA/CC 体外降解的形貌演变、pH 变化以及离子释放
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 PLGA/CC 微球形貌、结构和组成
        5.3.2 PLGA/CC 微球成型机理
        5.3.3 开口 PLGA/CC 微球的制备
        5.3.4 CC 组分的缓冲作用和力学增强作用
        5.3.5 PLGA/CC 微球的细胞相容性
        5.3.6 PLGA/CC 微球的形貌调控
        5.3.7 干细胞对不同形貌 PLGA/CC 微球的响应
    5.4 本章小结
第六章 PLGA/CC 微球支架的多级构建及其对干细胞行为影响规律
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 支架制备
        6.2.2 支架表面形貌分析
        6.2.3 PLGA/CC 微球 Tg和残余 DCM 分析
        6.2.4 支架 Micro-CT 和压汞分析
        6.2.5 支架表面化学分析
        6.2.6 支架药物活性分析
        6.2.7 支架细胞学表征
    6.3 结果
        6.3.1 低温融合法制备 PLGA/CC 微球支架的形貌和结构特征
        6.3.2 微球支架成型机理
        6.3.3 支架表面性质分析
        6.3.4 低温融合法支架的形貌优势和效率优势
        6.3.5 低温融合法支架的药物活性优势
        6.3.6 干细胞对支架孔隙结构的响应
        6.3.7 干细胞对支架表面孔形貌响应
    6.4 讨论
    6.5 本章小结
结论
论文创新性
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]常用羧酸类及其衍生物药用辅料的拉曼光谱鉴别[J]. 曹玲,石蓓佳,吴莉,王玉.  药物分析杂志. 2010(03)
[2]Pickering乳状液的研究进展[J]. 杨飞,王君,蓝强,孙德军,李传宪.  化学进展. 2009(Z2)
[3]多孔碳酸钙陶瓷修复骨缺损的生物力学评价[J]. 熊亮,谭金海,方芙蓉,杨帆.  武汉大学学报(医学版). 2008(01)
[4]深部开采岩体力学及工程灾害控制研究[J]. 何满潮,谢和平,彭苏萍,姜耀东.  煤矿支护. 2007(03)



本文编号：3118552