bFGF复合BMP-2双因子修饰的nHAP/COL支架体内外生物相容性的研究

发布时间：2022-04-17 17:45

　　目的:肿瘤、外伤、炎症是导致骨缺损的三个最主要因素。每年在全世界范围内,骨缺损的患者在不断地增加。而当前临床中,对于骨缺损修复重建的各种方法明显地存在不足之处。自体骨移植虽然一直被看作是移植修复方法的“金标准”,但是它所造成的供区损伤和出血、畸形、感染以及术后的慢性疼痛和运动障碍仍得不到很好的解决。同种异体骨移植取材困难并易发免疫排斥反应,同时也存在感染病原菌的风险。基于以上问题,组织工程化骨为骨缺损的修复重建开辟出了新的思路及方法,并已经成为目前热门的研究课题。组织工程骨的构建的核心问题是支架的构建。目前已不仅仅对支架的生物材料进行研究,而是从广义的角度提出了,支架的构建除需要生物基质材料组织相容性良好,降解性、孔隙率、可塑性、力学强度、传导性以及诱导性理想外,还需要同期负载一种或多种生长因子以及理想的干细胞。本次实验当中,我们选用了胶原（COL）及纳米羟基磷灰石（n HAP）两种材料作为支架构建的生物基质材料。并在支架的构建中负载碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和骨形态发生蛋白-2（BMP-2）。同时选择兔的骨髓间充质干细胞（BMSCs）作为广义支架构建的干细胞。通过广义的复合支... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
英文缩略语
第一部分：三维nHAP/COL支架的表征与体外生物相容性的研究
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 主要试剂和仪器
            2.1.1 主要试剂
            2.1.2 主要仪器
        2.2 构建nHAP/COL支架
        2.3 SEM观察
        2.4 支架孔隙率的测定
        2.5 膨胀率、吸水率的测定
        2.6 机械性能测试
        2.7 降解性分析
        2.8 体外生物相容性检测
            2.8.1 细胞接种
            2.8.2 细胞形态学观察
            2.8.3 细胞计数法检测细胞早期粘附情况
            2.8.4 CCK-8法检测细胞增殖
            2.8.5 ALP活性检测
        2.9 统计学分析
    3 结果
        3.1 nHAP/COL支架的大体观察
        3.2 扫描电镜观察支架表面形貌
        3.3 机械性能
            3.3.1 孔隙率、膨胀率与吸水率
            3.3.2 压缩强度及压缩模量
        3.4 降解性能
            3.4.1 SEM观察
            3.4.2 降解液的PH值测定
            3.4.3 降解率的测定
        3.5 体外生物相容性的检测
            3.5.1 细胞形态观察
            3.5.2 BMSCs粘附率的测定
            3.5.3 nHAP-COL支架促进BMSCs的增殖
            3.5.4 ALP的活性测定
    4 讨论
    5 结论
第二部分：bFGF复合BMP-2双因子修饰的nHAP/COL支架与BMSCs共同培养的实验研究
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 主要试剂和仪器
            2.1.1 主要试剂
            2.1.2 主要仪器
        2.2 构建bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架
            2.2.1 大鼠鼠尾胶原的提取
            2.2.2 bFGF、BMP-2、COL、nHAP共同冻干构建双因子复合支架
        2.3 测试bFGF、BMP-2在bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架中的释放
        2.4 大鼠BMSCs的分离、培养、传代
        2.5 流式细胞检测法鉴定BMSCs
        2.6 大鼠BMSCs与bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架的复合培养
        2.7 大鼠BMSCs形态的观察
        2.8 大鼠BMSCs于支架上粘附情况的测定
        2.9 CCK-8法检测BMSCs在支架上的增殖情况
        2.10 ALP法检测BMSCs在支架上的分化情况
        2.11 统计学分析
    3 结果
        3.1 支架的大体形态及SEM图像
        3.2 bFGF、BMP-2的释放情况
        3.3 大鼠BMSCs形态
        3.4 大鼠BMSCs的流式细胞学鉴定
        3.5 大鼠BMSCs与bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架共培养证实了支架的良好组织相容性
        3.6 双因子释放更有效的促进大鼠BMSCs的粘附
        3.7 双因子释放更有效的促进大鼠BMSCs的增殖
        3.8 双因子释放更有效的促进大鼠BMSCs的分化
    4 讨论
    5 结论
第三部分：bFGF复合BMP-2双因子修饰的nHAP/COL支架修复兔下颌骨缺损的实验研究
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 实验动物
        2.2 主要试剂和仪器设备
            2.2.1 主要试剂
            2.2.2 主要仪器设备
        2.3 兔BMSCs的培养及传代
        2.4 兔BMSCs的鉴定
            2.4.1 茜素红染色法
            2.4.2 矿化结节染色(VonKossa改良法)
        2.5 兔BMSCs的支架接种
        2.6 兔下颌骨缺损模型的制备及支架植入
        2.7 实验指标的观察
            2.7.1 动物术后状态观察
            2.7.2 术后3D-CT观察下颌骨缺损区
            2.7.3 游离下颌骨标本大体观察
            2.7.4 HE染色切片观察
        2.8 统计学分析
    3 结果
        3.1 兔BMSCs诱导成骨-茜素红染色后的钙结节观察
            3.1.1 VonKossa染色矿化结节观察
        3.2 术后实验动物的大体观察情况
        3.3 术后3D-CT检查结果
        3.4 术后游离下颌骨缺损区的大体观察
        3.5 HE染色切片观察结果
    4 讨论
    5 结论
本研究创新性的自我评价
参考文献
综述
    参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]Calcitonin and vitamin D3 have high therapeutic potential for improving diabetic mandibular growth[J]. Mona A Abbassy,Ippei Watari,Ahmed S Bakry,Takashi Ono,Ali H Hassan.  International Journal of Oral Science. 2016(01)
[3]羟基磷灰石复合材料制备技术的研究进展[J]. 张琦,浦益琼,王冰,张彤,吴佩颖.  中成药. 2015(12)
[4]骨组织工程支架研究进展[J]. 徐大朋,王绪凯.  中国实用口腔科杂志. 2014(03)
[5]Bone Regeneration Based on Tissue Engineering Conceptions – A 21st Century Perspective[J]. Jan Henkel,Maria A.Woodruff,Devakara R.Epari,Roland Steck,Vaida Glatt,Ian C.Dickinson,Peter F.M.Choong,Michael A.Schuetz,Dietmar W.Hutmacher.  Bone Research. 2013(03)
[6]生物活性玻璃在口腔医学中的应用[J]. 史舒雅,陈亚明.  口腔生物医学. 2013(01)
[7]钴60-γ射线辐照法消毒冻干免疫球蛋白的效果观察[J]. 程文琴,张艳宇,周锡鹏,马平,吕丽萍,许金波.  中国消毒学杂志. 2007(04)



本文编号：3646031