丝蛋白海绵的力学调控及其生物相容性研究

发布时间：2021-05-08 03:47

　　干细胞能够对材料的力学性能做出响应,从而转变成同力学性能匹配的功能细胞,实现定向分化。相对于硬组织,软组织修复要求材料具有更低的力学性能。同时,力学性能的精细调控可作为促进细胞增殖和提高血管化能力的可行途径。现有材料的力学性能较高,可应用于硬组织及部分软组织。但无法应用于对力学性能要求更加柔软的组织,且无法实现精细调控的要求。如何制备满足组织修复要求的更低力学性能,且可精细调控的材料是当前材料研究的热点。相比其他材料,非晶丝蛋白纳米短纤维在生物相容性、可降解性、可加工性等方面具有明显的优势。因此本文以非晶丝蛋白纳米短纤维溶液为基元,一方面,利用温度诱导调控丝蛋白的自组装过程,制备出力学性能在1-4k Pa可精细调控的水稳定性丝蛋白支架,并研究了其基本性能和生物相容性。结果表明通过动力学因素控制,可主动改变多孔海绵的二级构象组成、模量以及降解性,体内和体外结果均表现出良好的细胞和组织相容性,可应用于软组织修复领域。另一方面,通过甘油和温度诱导进一步降低丝蛋白支架的力学性能,应用到神经组织修复,并对其二级结构、降解性及力学性能等进行研究。实验结果表明,甘油和温度诱导可制备出力学性能低于1k... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
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第一章 引言
    1.1 组织工程和组织工程用生物材料
        1.1.1 组织工程
        1.1.2 组织工程用生物材料
    1.2 丝蛋白的研究背景
        1.2.1 蚕丝的结构和化学组成
        1.2.2 丝蛋白材料的特征
        1.2.3 丝蛋白材料的制备
        1.2.4 丝蛋白材料在组织工程中的应用
        1.2.5 丝蛋白自组装机理
    1.3 本课题的研究目的
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
第二章 温度诱导丝蛋白纳米短纤维支架的性能研究
    2.1 材料设备
        2.1.1 实验材料与试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 丝蛋白溶液的制备
        2.2.2 丝蛋白支架的制备
        2.2.3 溶液及支架性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 非晶丝蛋白纳米短纤维溶液性质
        2.3.2 丝蛋白支架制备机理
        2.3.3 丝蛋白支架微观形貌
        2.3.4 丝蛋白支架的二级结构
        2.3.5 丝蛋白支架的降解性能
        2.3.6 丝蛋白支架的机械性能
    2.4 本章小结
第三章 丝蛋白支架生物相容性的研究
    3.1 材料与设备
        3.1.1 实验材料与试剂
        3.1.2 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 丝蛋白支架的制备
        3.2.2 溶液的配制
        3.2.3 骨髓间充质干细胞的提取与培养
        3.2.4 骨髓间充质干细胞的接种
        3.2.5 多孔材料的皮下埋置
        3.2.6 细胞增殖实验
        3.2.7 细胞分化实验
        3.2.8 体内动物实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 细胞增殖实验
        3.3.2 细胞分化实验
        3.3.3 体内动物实验
    3.4 本章小结
第四章 甘油和温度诱导制备丝蛋白支架的性能研究
    4.1 材料设备
        4.1.1 实验材料与试剂
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 丝蛋白水溶液的制备
        4.2.2 丝蛋白支架的制备
        4.2.3 丝蛋白支架性能表征
        4.2.4 间充质干细胞的提取与培养
        4.2.5 间充质干细胞的接种
        4.2.6 细胞增殖实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 丝蛋白支架制备机理
        4.3.2 甘油和温度诱导对支架形貌的影响
        4.3.3 甘油对支架二级结构的影响
        4.3.4 丝蛋白支架酶降解
        4.3.5 丝蛋白支架的机械性能
        4.3.6 细胞增殖实验
    4.4 本章小结
第五章 结语
    5.1 总结
    5.2 研究计划
参考文献
发表文章
致谢



本文编号：3174612