糖聚肽仿生生物材料的合成制备与性能研究
发布时间：2021-08-31 02:36
组织损伤或终末器官衰竭通常难以自愈,严重影响人们的生活质量甚至危及生命。现有疗法包括器官移植、手术治疗、人工假体和机械装置等,针对较大缺损难以取得令人满意的治疗效果。组织工程作为现有疗法的补充和替代,是结合生物材料、细胞和信号因子构建工程化组织以修复、替换或提升损伤组织与器官的潜在治疗方案。然而,缺乏适宜化学、物理和生物学性质的生物材料限制了组织工程在临床应用上的成功。在组织形成或修复过程中,生物材料不仅需要提供力学支撑,还需要引导细胞的行为。具体来说,生物材料需要具有适宜的生物相容性,生物降解性,力学性质,营养物、气体小分子和蛋白等传输的微环境,生物活性和形状结构。糖聚肽可模拟天然糖蛋白或糖胺聚糖结构与功能的特性,使以其为构建组分的生物材料十分有希望满足上述性能要求。本论文为了以糖聚肽为构建组分设计出临床可用的生物材料,从结构-性能关系出发,研究了化学结构与二级结构、降解、力学性质和生物相容性等的关系。具体研究内容和结论如下。（1）制备了侧链半乳糖、葡萄糖或甘露糖修饰的苯酚功能化糖聚肽,接着用辣根过氧化氢酶催化反应原位制备了水凝胶,并研究了其成胶时间、力学性能、体内降解行为和生物相容...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１组织工程示意图Ｍ??
?第一章绪论???人们意识到组织工程和再生医学的最终目的是相同的，二者的概念很大部分重叠，??因此大多数时候可以互换［７］。此外，也有些研宄者将二者合并互补，称作组织工??程与再生医学用以指代上面的定义［１９］。??！??Ｊｍｍ．?￡?＇?Ｓｅｅｄｉｎｇ?ｉｎ?３０??乂、?Ｉ?／?ｐ＾ｏｕｓ?ｓｃａｆｆｏｌｄ??／?＇?＇?．?＃??Ｉ?Ｍａｔｒｉｘ??：ｒ黎－圓］??＇?ｍｏｉｅｃｕｉｅｓ??＼?？／！，？?ｙ?’＿ｃ—ｎ??＼?＃?ｉｎ?２０??＊?Ｎａ卿?ａｒｔｉｃｌｅｓ??―一?乂??Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ?ｔｉｓｓｕｅ?／?，?？??ｔａｎ５＾ａｌｉｏｎ?／、■＇：＇?象??°?＾?＃?Ａ）＾?＾??Ｉ?１?＼，?ｓ?Ｃｅｌｌ?ｉｓｏｌａｔｉｏｎ??］；ｔ?？??图１．２?—个涉及细胞和多孔支架的典型组织工程修复示例丨叫??（ａ）从病人体内提取可培养的细胞；（ｂ）体外２Ｄ培养扩增５?（ｃ）细胞、生长因子、小分??子、微米／纳米颗粒被包载进多孔支架；（ｄ）细胞－支架复合体在生物反应器提供的适宜环境??下形成功能组织：（ｅ）工程化组织植入缺损部位进行修复。??１．２．２组织工程三要素??从组织工程的概念可知，细胞、生物材料和信号因子在整个治疗中起着重要??作用，代表了组织工程的三要素（图１．３）。根据治疗需要的不同，可以选择性地??结合其中的要素。一般来说对于具有一定修复能力的组织部位（如皮肤，骨和肝??脏等），治疗可只选择生物材料和信号因子。对于无修复能力的组织部位（如软??骨和角膜），则通常需要三者的结合使用。??３??
?第一章绪论???？?＾???气維?＇?，??Ｐ?Ｔ‘?’リ：：Ｖ＾，．４：??ｆ?Ｔ，ｓｓｕｅ?＇■??ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ??．／？ｓ，－＇?Ａ＼，：??／－?Ｇｒｏｗｔｋｆａｃｔｏｒｓ?＾?＼??＼?＾Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｆｏｒｃｅｓ?／??Ｖ？?＾?／??????图１．３组织工程三要素１７１??１．２．２．１?细胞??细胞作为各种组织器官的重要组成部分，在生物活动中发挥着不可或缺的作??用，是工程化组织的构建基石。通常组织工程可用的细胞根据来源物种个体不同??可以分为同种同体（来源于病人自身）、同种异体（来源于其他人）和异种的（来??源于其他物种）细胞。显然，同种同体细胞是组织工程最好的选择，可避免不良??免疫反应和免疫抑制剂带来的副反应［７］。然而，同种同体细胞受限于来源受限、??扩增培养时间过长、细胞表型改变和供体部位病变［７，１６１。许多研宄者希望通过使??用同种异体或异种的细胞代替同种同体细胞来解决同种同体细胞来源受限的问??题［７］。一种策略是利用更易获得的邻近部位细胞，如Ｋｏｊｉｍａ等的研究就表明从??绵羊鼻柱骨或气管组织提取的软骨细胞可产生新的气管组织［Ｉ６，２Ｇ］。尽管如此，使??用同种异体或异种来源的细胞不可避免面临免疫排斥、疾病的转移传播、细胞微??环境的不适和伦理方面的风险［７，１６］。??根据细胞分化潜能的不同可以区分为全能干细胞、多能干细胞、多潜能干细??胞、单潜能干细胞和不具分化潜能的特定组织细胞［２１］。全能千细胞可以产生新的??个体，多能干细胞可以从胚胎层产生各种组织，多潜能干细胞可分化为多种不具??４??
本文编号：3374008
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１组织工程示意图Ｍ??
?第一章绪论???人们意识到组织工程和再生医学的最终目的是相同的，二者的概念很大部分重叠，??因此大多数时候可以互换［７］。此外，也有些研宄者将二者合并互补，称作组织工??程与再生医学用以指代上面的定义［１９］。??！??Ｊｍｍ．?￡?＇?Ｓｅｅｄｉｎｇ?ｉｎ?３０??乂、?Ｉ?／?ｐ＾ｏｕｓ?ｓｃａｆｆｏｌｄ??／?＇?＇?．?＃??Ｉ?Ｍａｔｒｉｘ??：ｒ黎－圓］??＇?ｍｏｉｅｃｕｉｅｓ??＼?？／！，？?ｙ?’＿ｃ—ｎ??＼?＃?ｉｎ?２０??＊?Ｎａ卿?ａｒｔｉｃｌｅｓ??―一?乂??Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ?ｔｉｓｓｕｅ?／?，?？??ｔａｎ５＾ａｌｉｏｎ?／、■＇：＇?象??°?＾?＃?Ａ）＾?＾??Ｉ?１?＼，?ｓ?Ｃｅｌｌ?ｉｓｏｌａｔｉｏｎ??］；ｔ?？??图１．２?—个涉及细胞和多孔支架的典型组织工程修复示例丨叫??（ａ）从病人体内提取可培养的细胞；（ｂ）体外２Ｄ培养扩增５?（ｃ）细胞、生长因子、小分??子、微米／纳米颗粒被包载进多孔支架；（ｄ）细胞－支架复合体在生物反应器提供的适宜环境??下形成功能组织：（ｅ）工程化组织植入缺损部位进行修复。??１．２．２组织工程三要素??从组织工程的概念可知，细胞、生物材料和信号因子在整个治疗中起着重要??作用，代表了组织工程的三要素（图１．３）。根据治疗需要的不同，可以选择性地??结合其中的要素。一般来说对于具有一定修复能力的组织部位（如皮肤，骨和肝??脏等），治疗可只选择生物材料和信号因子。对于无修复能力的组织部位（如软??骨和角膜），则通常需要三者的结合使用。??３??
?第一章绪论???？?＾???气維?＇?，??Ｐ?Ｔ‘?’リ：：Ｖ＾，．４：??ｆ?Ｔ，ｓｓｕｅ?＇■??ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ??．／？ｓ，－＇?Ａ＼，：??／－?Ｇｒｏｗｔｋｆａｃｔｏｒｓ?＾?＼??＼?＾Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｆｏｒｃｅｓ?／??Ｖ？?＾?／??????图１．３组织工程三要素１７１??１．２．２．１?细胞??细胞作为各种组织器官的重要组成部分，在生物活动中发挥着不可或缺的作??用，是工程化组织的构建基石。通常组织工程可用的细胞根据来源物种个体不同??可以分为同种同体（来源于病人自身）、同种异体（来源于其他人）和异种的（来??源于其他物种）细胞。显然，同种同体细胞是组织工程最好的选择，可避免不良??免疫反应和免疫抑制剂带来的副反应［７］。然而，同种同体细胞受限于来源受限、??扩增培养时间过长、细胞表型改变和供体部位病变［７，１６１。许多研宄者希望通过使??用同种异体或异种的细胞代替同种同体细胞来解决同种同体细胞来源受限的问??题［７］。一种策略是利用更易获得的邻近部位细胞，如Ｋｏｊｉｍａ等的研究就表明从??绵羊鼻柱骨或气管组织提取的软骨细胞可产生新的气管组织［Ｉ６，２Ｇ］。尽管如此，使??用同种异体或异种来源的细胞不可避免面临免疫排斥、疾病的转移传播、细胞微??环境的不适和伦理方面的风险［７，１６］。??根据细胞分化潜能的不同可以区分为全能干细胞、多能干细胞、多潜能干细??胞、单潜能干细胞和不具分化潜能的特定组织细胞［２１］。全能千细胞可以产生新的??个体，多能干细胞可以从胚胎层产生各种组织，多潜能干细胞可分化为多种不具??４??
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