3D打印丝素蛋白/明胶水凝胶支架及其在软骨再生修复中的应用研究
发布时间：2021-11-03 10:16
软骨组织一旦缺损很难实现自修复,虽然临床上已有许多技术应用于软骨缺损的治疗,但各种疗法都存在不足。组织工程软骨的研究与开发为软骨缺损的修复带来了新思路。软骨支架材料需具备良好的生物相容性、与软骨组织再生相匹配的降解速率和力学性能等特性;软骨支架的构建有方式有许多,相比于一些传统支架成型方式,3D打印可以更精确地控制支架的结构。本论文通过HRP（辣根过氧化物酶）酶催化交联结合酪胺改性明胶（GT）与丝素蛋白（SF）制备水凝胶,系统研究了双氧水浸泡成胶过程的影响因素,利用明胶的温敏性、酶交联、以及丝素蛋白的构象转变构建了3D打印水凝胶多孔支架,并将其应用于软骨组织再生修复。首先用酪胺根接枝改性获得三种不同取代度的酪胺改性明胶,通过双氧水浸泡成胶实现了高固含量均一酶交联水凝胶的制备。加入丝素蛋白,并利用醇溶液处理引发其β-sheet构象改变后可以显著提升SF/GT水凝胶力学性能,且在三种SF/GT水凝胶中,低取代度明胶水凝胶LGT/SF力学性能提升最明显,压缩模量从0.5MPa上升至约1.5MPa;进一步利用双氧水浸泡成胶特性和明胶的温敏性,成功实现了管状水凝胶的制备及体外诱导mBMSCs向内...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
临床上应用微骨折、ACI和MACI软骨组织工程修复技术[6]
华南理工大学硕士学位论文持其表型的能力，结果表明这种三元多孔支架较单纯的胶原支架能更好地维持在体外的表型[28]。但冷冻干燥制备出的孔洞难以很好地控制孔径大小和分布，差异也比较大。用静电纺丝可以获得微纤维，通过微纤维来构建纤维网络软骨支架可以借助微比表面积来促进细胞的黏附[29]。Neves 等人利用湿法纺丝将壳聚糖/聚己内酯维后，置于模具中使其在高温下干燥，获得由纤维丝构建的三维支架；通过改和聚己内酯的比例，该作者发现壳聚糖比例在 75%时，最有利于软骨细胞分泌质，生成新软骨[30]。Liao 等人更是利用编织的 PCL 纤维网络结合海藻酸钠/聚互穿网络水凝胶制备出了力学性能与软骨高度相似的支架材料，如图 1-2[31]。
第一章 绪论肽更有利于干细胞向软骨细胞分化并分泌细胞外基质，而且力学性能较弱于新软骨的生成[36]。Han 等人利用软骨成分硫酸软骨素结合聚多巴胺/聚了贻贝仿生的水凝胶，得益于聚多巴胺的引入，水凝胶具有良好地生物相丙烯酰胺也赋予了水凝胶较好力学性能，硫酸软骨素的存在更是使干细胞子的情况下也能向软骨方向分化[37]。可注射水凝胶由于具有小的入侵性，复不规则缺损，也是水凝胶的研究热点[38]，Park 等人利用甲基丙烯酰胺透明质酸以及核黄素光引发剂包裹软骨细胞，在可见光下引发成胶，包裹有很好的活性，并能分泌特定的软骨细胞外基质[16]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]软骨损伤修复技术的既往与未来[J]. 章亚东. 中国骨与关节杂志. 2018(08)
[2]Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering[J]. Mei Liu,Xin Zeng,Chao Ma,Huan Yi,Zeeshan Ali,Xianbo Mou,Song Li,Yan Deng,Nongyue He. Bone Research. 2017(02)
[3]第三代自体软骨细胞移植术研究进展[J]. 林威,陈洁琳,朱伟民,王大平. 国际骨科学杂志. 2016(02)
[4]小口径人工血管及制备方法的研究进展[J]. 王甩艳,赖琛,奚廷斐. 中国生物医学工程学报. 2013(06)
[5]组织工程技术修复损伤关节软骨的研究与应用[J]. 刘奕,谢林. 中国组织工程研究. 2013(41)
本文编号：3473515
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
临床上应用微骨折、ACI和MACI软骨组织工程修复技术[6]
华南理工大学硕士学位论文持其表型的能力，结果表明这种三元多孔支架较单纯的胶原支架能更好地维持在体外的表型[28]。但冷冻干燥制备出的孔洞难以很好地控制孔径大小和分布，差异也比较大。用静电纺丝可以获得微纤维，通过微纤维来构建纤维网络软骨支架可以借助微比表面积来促进细胞的黏附[29]。Neves 等人利用湿法纺丝将壳聚糖/聚己内酯维后，置于模具中使其在高温下干燥，获得由纤维丝构建的三维支架；通过改和聚己内酯的比例，该作者发现壳聚糖比例在 75%时，最有利于软骨细胞分泌质，生成新软骨[30]。Liao 等人更是利用编织的 PCL 纤维网络结合海藻酸钠/聚互穿网络水凝胶制备出了力学性能与软骨高度相似的支架材料，如图 1-2[31]。
第一章 绪论肽更有利于干细胞向软骨细胞分化并分泌细胞外基质，而且力学性能较弱于新软骨的生成[36]。Han 等人利用软骨成分硫酸软骨素结合聚多巴胺/聚了贻贝仿生的水凝胶，得益于聚多巴胺的引入，水凝胶具有良好地生物相丙烯酰胺也赋予了水凝胶较好力学性能，硫酸软骨素的存在更是使干细胞子的情况下也能向软骨方向分化[37]。可注射水凝胶由于具有小的入侵性，复不规则缺损，也是水凝胶的研究热点[38]，Park 等人利用甲基丙烯酰胺透明质酸以及核黄素光引发剂包裹软骨细胞，在可见光下引发成胶，包裹有很好的活性，并能分泌特定的软骨细胞外基质[16]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]软骨损伤修复技术的既往与未来[J]. 章亚东. 中国骨与关节杂志. 2018(08)
[2]Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering[J]. Mei Liu,Xin Zeng,Chao Ma,Huan Yi,Zeeshan Ali,Xianbo Mou,Song Li,Yan Deng,Nongyue He. Bone Research. 2017(02)
[3]第三代自体软骨细胞移植术研究进展[J]. 林威,陈洁琳,朱伟民,王大平. 国际骨科学杂志. 2016(02)
[4]小口径人工血管及制备方法的研究进展[J]. 王甩艳,赖琛,奚廷斐. 中国生物医学工程学报. 2013(06)
[5]组织工程技术修复损伤关节软骨的研究与应用[J]. 刘奕,谢林. 中国组织工程研究. 2013(41)
本文编号：3473515
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