羟基磷灰石/丝素复合支架负载BMP-2的制备及其生物相容性研究

发布时间：2021-05-24 13:08

　　骨形态发生蛋白2（BMP-2）隶属于转录生长因子p （TGF-p）超家族,具有促进成骨细胞分化、诱导骨组织再生的能力,目前已广泛应用于骨组织工程研究之中。羟基磷灰石（HA）是天然骨组织的主要无机成分,具有骨诱导性,能够诱导新生骨的血管化,促进新骨的形成,且植入体内后不会引起炎症反应,常用作骨修复材料。丝素蛋白（SF）因其良好的生物相容性、降解性及独特的力学性能等,广泛用于生物医学领域。因此,本研究采用原核表达系统进行重组人的骨形态发生蛋白2（rhBMP-2）的表达,获得了有生物活性的BMP2成熟肽。在此基础上将rhBMP-2与HA及SF复合,制备了负载有rhBMP-2的HA/SF复合支架,并通过体内外实验,研究该材料的生物相容性及对骨缺损修复的影响。本研究主要包括三部分内容：1、重组人的骨形态发生蛋白2的体外表达、纯化及复性通过逆转录PCR方法从人骨肉瘤MG-63细胞中获得rhBMP-2基因,克隆至原核表达载体pET-30a （+）中构建了表达质粒pET30a-rhBMP2。将该表达质粒转入大肠杆菌BL21 （DE3）中经IPTG诱导表达,变性条件下利用Ni离子亲和层析（Ni-NTA）... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要缩略语
第1章 绪论
    1.1 骨缺损修复研究进展
        1.1.1 骨组织
        1.1.2 骨缺损修复
        1.1.3 骨组织工程
        1.1.4 展望
    1.2 丝素蛋白在生物医学领域中的应用
        1.2.1 手术缝合线
        1.2.2 生物传感器
        1.2.3 人工皮肤(创面敷料)
        1.2.4 骨组织修复材料
        1.2.5 人工血管及人工韧带
        1.2.6 药物缓释载体
        1.2.7 隐形眼镜
        1.2.8 细胞培养基质
        1.2.9 展望
    1.3 羟基磷灰石的应用研究进展
        1.3.1 羟基磷灰石材料的合成方法
        1.3.2 羟基磷灰石材料在骨修复中的应用
        1.3.3 纳米羟基磷灰石材料在药物载体研究中的应用
        1.3.4 纳米羟基磷灰石在肿瘤治疗中的应用
        1.3.5 展望
    1.4 骨形态发生蛋白的应用研究进展
        1.4.1 骨形态发生蛋白的结构
        1.4.2 骨形态发生蛋白受体
        1.4.3 骨形态发生蛋白信号转导
        1.4.4 骨形态发生蛋白信号的调节
        1.4.5 骨形态发生蛋白的应用
        1.4.6 展望
    1.5 研究的目的及意义
第2章 重组人骨形态发生蛋白2在体外的表达、纯化及复性
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 MG-63细胞总RNA提取
        2.2.4 rhBMP-2基因获得及表达载体构建
        2.2.5 rhBMP-2的原核表达及纯化
        2.2.6 rhBMP-2蛋白的体外复性
        2.2.7 rhBMP-2蛋白对细胞增殖的影响
        2.2.8 rhBMP-2蛋白对细胞分化的影响
        2.2.9 统计学分析
    2.3 实验结果
        2.3.1 携带rhBMP-2基因的原核表达载体构建
        2.3.2 rhBMP-2的原核表达及纯化
        2.3.3 rhBMP-2蛋白的体外复性
        2.3.4 复性的rhBMP-2蛋白对细胞增殖的影响
        2.3.5 复性的rhBMP-2蛋白对细胞分化的影响
        2.3.6 复性的rhBMP-2蛋白对骨钙素基因转录及骨钙素蛋白分泌的影响
    2.4 结论
第3章 负载rhBMP-2的HA/SF复合支架的制备
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 纳米羟基磷灰石(HA)的制备
        3.2.4 丝素水溶液的制备
        3.2.5 HA/SF多孔复合支架的制备
        3.2.6 样品的形貌结构及性能表征
        3.2.7 在体外HA/SF复合支架对rhBMP-2蛋白的吸附及释放
        3.2.8 统计学分析
    3.3 实验结果
        3.3.1 HA/SF复合支架的表面形貌分析
        3.3.2 HA/SF复合支架的化学结构分析
        3.3.3 HA/SF复合支架的孔隙率和吸水率分析
        3.3.4 HA/SF复合支架的热稳定性分析
        3.3.5 HA/SF复合支架对rhBMP-2蛋白的吸附及释放
    3.4 结论
第4章 负载rhBMP-2的HA/SF复合支架的生物相容性研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 体外检测负载rhBMP-2蛋白的HA/SF复合支架的生物相容性
        4.2.4 体内检测负载rhBMP-2蛋白的HA/SF复合支架对骨再生的影响
        4.2.5 统计学分析
    4.3 实验结果
        4.3.1 体外检测负载rhBMP-2蛋白的HA/SF复合支架的生物相容性
        4.3.2 体内实验检测负载rhBMP-2蛋白的HA/SF复合支架的生物相容性
    4.4 结论
结论及展望
    主要研究成果
    展望
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]CPC/SF复合材料的制备[J]. 谢瑞娟,邓启明,詹鸿洲.  纺织学报. 2009(10)
[2]吻合血管自体腓骨移植修复胫骨缺损[J]. 刘永光,杨玉樑,旷甫国,廖大勇,徐頔.  西南国防医药. 2009(08)
[3]腓骨皮瓣移植修复股骨长段骨骨缺损的临床应用研究[J]. 赵治伟,程春生,马文龙,单海民,程真真.  世界中西医结合杂志. 2009(07)
[4]同种异体骨植骨治疗四肢骨折临床疗效研究[J]. 陶伟伟,朱建非,张穹,丁杰.  中国骨与关节损伤杂志. 2009(04)
[5]丝素蛋白对可注射磷酸钙骨水泥细胞相容性的影响[J]. 干旻峰,杨惠林,古彦铮,陈晓庆,王根林,陈亮,朱雪松,谢瑞娟.  中国组织工程研究与临床康复. 2009(03)
[6]骨形态发生蛋白信号传导和功能调节的结构基础[J]. 王弘毅,张伟滨.  国际骨科学杂志. 2008(06)
[7]不同结构丝素蛋白对羟基磷灰石结晶的调控作用[J]. 丰强,闵思佳,张海萍,高欣,汪琦翀,朱良均.  蚕业科学. 2008(03)
[8]一种新的人工血管涂层及其实验研究[J]. 黄福华,郑军,孙立忠.  北京生物医学工程. 2008(04)
[9]丝素蛋白作为组织工程生物材料的研究进展[J]. 王宏昕,李敏.  中国修复重建外科杂志. 2008(02)
[10]骨组织工程支架材料及其力学性能[J]. 龚明明,谭丽丽,杨柯.  材料导报. 2007(10)



本文编号：3204244