胶原基角膜修复材料的制备与性能研究

发布时间：2017-04-25 10:22

  本文关键词：胶原基角膜修复材料的制备与性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：角膜病是我国主要的致盲眼病之一,临床上角膜移植术等技术日趋成熟,迫切需要既具备高生物活性、高生物相容性,又兼具角膜生理功能的修复材料。胶原由于其良好的生物相容性,在生物医用材料领域具有广泛的发展前景,然而纯胶原角膜修复材料具有力学性能不足,易降解等缺点,尤其在临床移植手术中,其韧性极差,不能耐受缝线牵拉,容易出现植片碎裂。因此,本论文对这种纯胶原角膜修复材料进行改性:与丝素蛋白复合交联,以期获得力学性能、耐酶解性能更好的胶原基角膜修复材料;同时将紫外光/核黄素交联法用于角膜修复材料的制备,以期获得交联度更大的胶原基角膜修复材料,并探究辐照时间和辐照强度工艺条件对制备胶原基角膜修复材料性能的影响。制备丝素蛋白含量分别为0%(Col)、5%(CS05)、10%(CS10)、20%(CS20)的复合膜,利用SEM对其形貌进行观察,分别表征了含水率、透光率、力学性能以及体外生物相容性(细胞形貌、细胞活性和增殖及组织学切片)及动物实验,实验结果表明:由于丝素蛋白的加入,复合膜的层状结构变得不明显,同时导致材料表面变得粗糙,其中CS10表面出现纤维结构,为细胞的粘附提供了更多的结合位点;丝素蛋白的加入导致了材料透光性能的增加和含水率的提高;复合膜的力学性能得到了改善,尤其是材料的韧性。其中CS10具有更加优异的综合力学性能;体外细胞实验反映出丝素蛋白/胶原复合膜具有良好的体外生物相容性,更有利于细胞粘附;动物实验结果证明了丝素蛋白/胶原复合膜(CS10)良好的力学性能,尤其是耐手术线缝合,丝素蛋白-胶原复合膜(CS10)在体内具有良好的生物相容性,并可以促进角膜修复。采用辐照时间分别为5 min、15 min、30 min、45 min和60min,辐照强度分别1 m W/cm2、3 m W/cm2、5 m W/cm2、10 m W/cm2和20m W/cm2的工艺制备角膜修复材料;实验结果表明紫外光/核黄素交联法可以提高胶原基角膜修复材料的交联度,同时改善其力学性能、热稳定性能、耐酶解性能等;优化选取05C,即辐照强度3m W/cm2,辐照时间为30min,进行体外细胞实验(细胞形貌、细胞活性和增殖及组织学切片),实验结果表明05C可以促进细胞粘附,具有良好的体外生物相容性;动物实验表明05C具有良好的体内生物相容性,同时可以引导角膜修复。综合分析,辐照强度为3~10m W/cm2,辐照时间为30~45min,为最佳制备胶原基角膜修复材料的工艺条件。
【关键词】：胶原 丝素蛋白 紫外光/核黄素 角膜修复材料
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 角膜与角膜病12-13
• 1.2 角膜修复与替代材料的研究进展13-16
• 1.2.1 人工角膜14-15
• 1.2.2 组织工程化角膜15-16
• 1.3 胶原在角膜修复材料中的应用16-18
• 1.4 胶原基角膜修复材料的改性技术与方法18-20
• 1.4.1 制备复合材料18
• 1.4.2 交联18-19
• 1.4.2.1 物理交联18-19
• 1.4.2.2 化学交联19
• 1.4.3 胶原取向与自组装19-20
• 1.5 丝素蛋白20
• 1.6 紫外光/核黄素交联法与核黄素20-22
• 1.7 本论文的研究目的和研究意义22-24
• 第二章 胶原丝素蛋白复合膜的制备及理化性能研究24-34
• 2.1 引言24
• 2.2 实验24-26
• 2.2.1 实验材料与设备24-25
• 2.2.1.1 实验材料及试剂24-25
• 2.2.1.2 实验设备25
• 2.2.2 胶原-丝素蛋白复合膜的制备25
• 2.2.3 理化性能表征25-26
• 2.2.3.1 复合膜的形貌观察25-26
• 2.2.3.2 复合膜的透光率测试26
• 2.2.3.3 含水率测试26
• 2.2.3.4 力学性能表征26
• 2.3 复合膜的理化性能分析26-32
• 2.3.1 复合膜的微观形貌分析26-27
• 2.3.2 复合膜的透光率分析27-29
• 2.3.3 含水率测试29-30
• 2.3.4 力学性能表征30-32
• 2.4 本章小结32-34
• 第三章 胶原丝素蛋白复合膜的生物学性能评价34-42
• 3.1 引言34
• 3.2 实验34-36
• 3.2.1 实验原料与设备34-35
• 3.2.2 HCEC细胞与膜的体外生物相容性实验35-36
• 3.2.2.1 材料和样品的准备35
• 3.2.2.2 细胞培养、传代与接种35
• 3.2.2.3 相差显微镜观察细胞形态35
• 3.2.2.4 细胞活性与增殖35
• 3.2.2.5 H&E染色组织学切片35-36
• 3.2.3 板层移植动物实验36
• 3.2.3.1 动物实验实施方法36
• 3.2.3.2 裂隙灯观察和荧光素钠染色观察36
• 3.3 性能评价36-41
• 3.3.1 HCEC细胞与膜的体外相容性实验36-40
• 3.3.1.1 细胞形貌36-38
• 3.3.1.2 细胞活性与增殖38
• 3.3.1.3 H&E染色切片38-40
• 3.3.2 板层移植动物实验结果40-41
• 3.3.2.1 裂隙灯观察与荧光素钠染色观察40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 紫外光核黄素引发胶原交联的工艺研究及交联膜的理化性能表征42-62
• 4.1 引言42
• 4.2 实验部分42-46
• 4.2.1 实验原料与设备42-43
• 4.2.1.1 实验原料42-43
• 4.2.1.2 实验设备43
• 4.2.2 核黄素引发胶原交联的工艺探究与交联膜的制备43-44
• 4.2.3 理化性能表征44-46
• 4.2.3.1 交联膜的透光率测试44
• 4.2.3.2 交联膜的含水率测试44
• 4.2.3.3 交联膜的交联度测试44-45
• 4.2.3.4 热变形温度测定45
• 4.2.3.5 交联膜的体外降解性能测试45
• 4.2.3.6 交联膜的形貌观察45
• 4.2.3.7 交联膜的力学性能测试45-46
• 4.3 交联膜的理化性能分析46-60
• 4.3.1 交联膜的透光率测试46-47
• 4.3.2 交联膜的含水率测试47-49
• 4.3.3 交联膜的交联度测试49-51
• 4.3.4 热变形温度测试51-53
• 4.3.5 交联膜的体外降解性能测试53-55
• 4.3.6 交联膜的形貌观察55-58
• 4.3.7 交联膜的力学性能测试58-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第五章 紫外光核黄素交联胶原膜的生物学性能评价62-68
• 5.1 引言62
• 5.2 实验62-63
• 5.2.1 实验原料与设备62
• 5.2.2 HCEC细胞与膜的相容性实验62-63
• 5.2.2.1 材料和样品的准备62
• 5.2.2.2 细胞培养、传代与接种62
• 5.2.2.3 相差显微镜观察细胞形态62
• 5.2.2.4 细胞活性与增殖62
• 5.2.2.5 H&E染色组织学切片62-63
• 5.2.3 板层移植动物实验63
• 5.2.3.1 动物实验实施方法63
• 5.2.3.2 裂隙灯观察和荧光素钠染色观察63
• 5.3 性能评价63-66
• 5.3.1 HCEC细胞与膜的相容性实验63-65
• 5.3.1.1 细胞形貌63-64
• 5.3.1.2 细胞活性与增殖64-65
• 5.3.1.3 H&E染色切片65
• 5.3.2 板层移植动物实验结果65-66
• 5.3.2.1 裂隙灯观察与荧光素钠染色观察65-66
• 5.4 本章小结66-68
• 结论68-70
• 参考文献70-78
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果78-80
• 致谢80-81
• 附件81

【参考文献】

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  本文关键词：胶原基角膜修复材料的制备与性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：326141