国产多孔钽对大鼠软骨细胞生物学行为及功能变化的体外研究

发布时间：2017-04-24 03:12

  本文关键词：国产多孔钽对大鼠软骨细胞生物学行为及功能变化的体外研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的通过对医用多孔钽支架材料的物理特性、软骨细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡、软骨功能活性以及细胞因子分泌功能的影响进行研究，探讨多孔钽材料作为软骨组织工程支架材料修复软骨缺损，恢复软骨组织的生理结构与功能的可行性，为进一步体内实验以及临床应用提供实验依据。 方法1扫描电镜观察多孔钽材料的形态特征。取三周SD大鼠四肢关节软骨细胞进行分离、培养及鉴定；根据国标ISO10993-5/ISO10993-12，以F12培养基为浸提介质分别制备多孔钽材料浸提液和多孔钛材料浸提液，以不同浓度（100%、50%、25%）多孔钽浸提液培养的软骨细胞作为实验组，多孔钛浸提液培养和完全培养基培养的软骨细胞分别作为对照组，通过倒置相差显微镜及MTT法观察材料浸提液对软骨细胞生长、增殖的影响，检测多孔钽材料的细胞毒性。2多孔钽材料与软骨细胞进行体外复合培养，经倒置相差显微镜、扫描电镜、透射电镜等观察软骨细胞在材料上的形态、黏附、生长及增殖。3流式细胞仪检测多孔钽培养的软骨细胞的细胞周期及凋亡。4二甲基亚甲基蓝比色法定量检测多孔钽材料对软骨细胞合成糖胺多糖的影响。5实时荧光定量PCR检测多孔钽材料对软骨性细胞因子MMP-13、Aggrecan和II型胶原mRNA表达的影响。 结果1多孔钽形态特征：多孔钽外观灰色、光亮，材料表面及断面均可见蜂窝状孔隙，孔隙分布均匀且呈针尖大小。扫描电镜观察下多孔钽材料的微孔直径约400～600μm（×500），内部孔隙约50～200μm（×1000）且相互连通，多孔钽材料孔隙连通性好且分布较均匀，结构类似于松质骨构架。2体外细胞毒性检测：随着培养时间的延长，各浓度多孔钽浸提液组、多孔钛浸提液组及完全培养基组的细胞生长无明显差异，软骨细胞形态均正常，贴壁增殖良好，相同时间点各浓度多孔钽浸提液组和两组对照组的细胞增殖活力差异均无统计学意义（P＞0.05）。3多孔钽材料与软骨细胞复合培养：倒置相差显微镜下可见多孔钽材料的边缘及培养板底部黏附大量软骨细胞；扫描电镜可见软骨细胞在多孔钽表面及孔隙内能够良好的黏附、伸展及增殖，细胞形态多样，细胞间可相互连接，且能够正常分泌细胞外基质；透射电镜显示软骨细胞内的超微结构大小及形态均正常，无明显改变。4软骨细胞周期及细胞凋亡检测：多孔钽培养组及两组对照组细胞均为正常二倍体细胞，三组细胞周期分布相似；多孔钽组及对照组的细胞凋亡率及坏死细胞率差异均无统计学意义（P＞0.05）。5软骨细胞糖胺多糖定量检测：细胞在多孔钽材料上能够保持软骨细胞特异表型，且分泌GAG。6软骨细胞分泌功能检测：实时荧光定量PCR检测多孔钽材料对MMP-13和II型胶原mRNA的表达与完全培养基对照组差异无统计学意义（P＞0.05）；Aggrecan mRNA的表达上调，，其差异有统计学意义（P＜0.05）。 结论1软骨细胞在多孔钽浸提液中培养生长、增殖状态良好，说明多孔钽材料对软骨细胞无毒性。2多孔钽材料与软骨细胞复合培养，细胞在其表面与孔隙内黏附、生长及增殖良好，能够保持细胞特异表型且正常分泌糖胺多糖，说明多孔钽具有良好的生物相容性。3软骨细胞在与多孔钽材料复合培养后，仍然均为二倍体细胞，且S期细胞数量增多，同时材料对细胞凋亡无促进作用，说明多孔钽材料对软骨细胞周期及凋亡无明显影响，具有良好的细胞相容性。4多孔钽材料对软骨细胞无明显的炎症反应，可促进细胞正常分泌II型胶原，同时Aggrecan mRNA的表达上调，说明多孔钽具有良好的生物相容性。
【关键词】：多孔钽 支架 生物相容性 软骨组织工程
【学位授予单位】：河北联合大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 英文缩略表10-11
• 引言11-13
• 第1章 实验研究13-55
• 1.1 材料与方法13-24
• 1.1.1 实验动物及材料13-15
• 1.1.2 扫描电镜观察多孔钽材料的形态特征15
• 1.1.3 三周 SD 大鼠软骨细胞培养及鉴定15-17
• 1.1.4 MTT 法检测多孔钽对软骨细胞的增殖作用17-18
• 1.1.5 多孔钽与软骨细胞复合培养物的制备18
• 1.1.6 多孔钽与软骨细胞复合培养扫描电镜观察18-19
• 1.1.7 多孔钽与软骨细胞复合培养透射电镜观察19
• 1.1.8 流式细胞仪检测多孔钽对软骨细胞细胞周期的影响19-20
• 1.1.9 流式细胞仪检测多孔钽对软骨细胞凋亡的影响20-21
• 1.1.10 多孔钽与软骨细胞复合培养分泌的糖胺多糖含量（GAG）检测21-22
• 1.1.11 实时定量 PCR 检测多孔钽与软骨细胞复合培养分泌的 MMP-13、Aggrecan和 Collagen II mRNA 表达的影响22-24
• 1.2 结果24-43
• 1.2.1 多孔钽及多孔钛材料的物理特性24-26
• 1.2.2 三周 SD 大鼠软骨细胞的形态特征观察及其鉴定26-29
• 1.2.3 MTT 法检测多孔钽对软骨细胞增殖的影响29-31
• 1.2.4 多孔钽与软骨细胞复合培养形态特征观察31-36
• 1.2.5 流式细胞仪检测多孔钽对软骨细胞细胞周期的影响36-38
• 1.2.6 流式细胞仪检测多孔钽对软骨细胞凋亡的影响38-40
• 1.2.7 多孔钽与软骨细胞复合培养的功能检测40-41
• 1.2.8 实时定量 PCR 检测多孔钽对软骨细胞分泌 MMP-13、Aggrecan 和 Collagen II mRNA 表达影响41-43
• 1.3 讨论43-50
• 1.3.1 多孔钽的物理特性43-44
• 1.3.2 种子细胞的选择及鉴定44-45
• 1.3.3 多孔钽对软骨细胞毒性观察45-46
• 1.3.4 多孔钽与软骨细胞复合培养形态特征观察46-47
• 1.3.5 多孔钽对软骨细胞细胞周期及凋亡的影响47-48
• 1.3.6 多孔钽与软骨细胞复合培养的功能检测48-49
• 1.3.7 多孔钽对软骨细胞 MMP-13、Aggrecan 和 Collagen II mRNA 表达的影响49-50
• 1.4 结论50
• 参考文献50-55
• 第2章 综述 多孔金属钽在生物医学领域的应用进展55-59
• 2.1 多孔金属钽的生物相容性56
• 2.2 多孔金属钽的生物学优势56-57
• 2.3 多孔金属钽的临床应用发展57-58
• 参考文献58-59
• 附录 医疗器械生物学评价59-62
• 致谢62-63
• 导师简介63-64
• 作者简介及在学成果64-65
• 学位论文数据集65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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2 万书健;苏俭生;;3种铸造金属全冠戴用后对外周静脉血淋巴细胞凋亡的影响[J];口腔医学;2009年02期

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4 刘宁;钱齐荣;徐炜;彭锦辉;周嵘;;多孔钽支架与磷酸三钙复合骨膜移植修复软骨缺损的比较[J];中国组织工程研究;2012年43期

  本文关键词：国产多孔钽对大鼠软骨细胞生物学行为及功能变化的体外研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：323489