磷酸钆/壳聚糖复合支架的制备及其在骨缺损修复和肿瘤治疗中的应用

发布时间：2023-02-05 18:16

　　骨转移是癌患者最常见的远处转移之一。在治疗由肿瘤切除,骨骼损伤或骨骼疾病引起的骨缺损方面,存在一个巨大的挑战。现在急需寻找一种新型的多功能化的生物材料,能够治疗大面积骨缺损的同时,也能够抑制肿瘤细胞生长。钆（Gd）是人体骨骼中存在的微量稀土元素之一,然而,Gd元素对细胞正反应和骨再生的潜在机制却鲜有报道。本文提出了化学沉淀法、水热法和冷冻干燥法,并制备了颗粒状磷酸钆和棒状磷酸钆及其与壳聚糖和四氧化三铁的复合支架。采用XRD、SEM、TEM、FTIR、细胞染色、组织切片等分析手段表征了磷酸钆/壳聚糖以及掺杂四氧化三铁的复合支架的形貌、物相和体内体外成骨和抗肿瘤性能,探讨了稀土在人体内的作用机制。本文首先采用冻干法构建了磷酸钆颗粒（p-GdPO₄）/壳聚糖（CS）支架。适当的大孔和化学成分改善了p-GdPO₄/CS支架的骨传导性,诱导细胞扩散和体内骨组织生长良好。释放的Gd³⁺浓度保持在安全范围内,对大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCS）无毒性。值得注意的是,p-GdPO₄/CS支架中的Gd^3+... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 生物材料现状
        1.2.1 生物材料的发展历程
        1.2.2 生物材料的分类
    1.3 壳聚糖
        1.3.1 壳聚糖的结构和性质
        1.3.2 壳聚糖的生物学应用
    1.4 磷酸稀土盐
        1.4.1 磷酸稀土盐的结构性质与制备
            1.4.1.1 水热法
            1.4.1.2 溶胶一凝胶法
            1.4.1.3 沉淀法
        1.4.2 磷酸钆的生物学应用
    1.5 四氧化三铁
        1.5.1 四氧化三铁的结构性质与制备
        1.5.2 四氧化三铁的应用
    1.6 本课题选题的目的与内容
第2章 磷酸钆颗粒/壳聚糖支架的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验步骤
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 GdPO_4 颗粒的形貌与物相结构分析
        2.3.2 GdPO_4 颗粒/壳聚糖支架的形貌与物相结构分析
    2.4 本章小结
第3章 磷酸钆/壳聚糖支架的骨修复性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 细胞黏附和增殖实验
        3.2.2 碱性磷酸酶的活性检测
        3.2.3 茜素红染色和碱性磷酸酶染色
        3.2.4 mRNA的离析及逆转录酶-聚合酶链反应
        3.2.5 蛋白印迹
        3.2.6 动物实验程序
        3.2.7 Micro-CT试验
        3.2.8 组织学和荧光标记观察
        3.2.9 统计分析
    3.3 实验结果
        3.3.1 体内骨再生性能
        3.3.2 GdPO_4 颗粒/壳聚糖支架的体内骨再生性能
    3.4 本章小结
第4章 磷酸钆纳米棒/壳聚糖/四氧化三铁支架的制备
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验仪器
        4.2.2 实验步骤
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 GdPO_4 纳米棒的物相结构分析
        4.3.2 GdPO_4 纳米棒/壳聚糖/Fe_3O_4 支架的物像结构分析
        4.3.3 GdPO_4 纳米棒/壳聚糖/Fe_3O_4 支架的热性能和组成
    4.4 本章小结
第5章 磷酸钆纳米棒/壳聚糖/四氧化三铁支架的抗骨肿瘤性能
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 细胞培养和增值
        5.2.2 碱性磷酸酶染色和茜素红染色
        5.2.3 细胞黏附
        5.2.4 流式细胞术
        5.2.5 免疫荧光
        5.2.6 逆转录定量聚合酶链反应和蛋白质印迹
        5.2.7 动物模型的建立
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 GdPO_4 纳米棒/壳聚糖/Fe_3O_4 支架的抗肿瘤性能
        5.3.2 GdPO_4 纳米棒/壳聚糖/Fe_3O_4 支架的体外细胞相容性
        5.3.3 GdPO_4 纳米棒/壳聚糖/Fe_3O_4 支架的骨诱导性
        5.3.4 GdPO_4 纳米棒/壳聚糖/Fe_3O_4 支架对巨噬细胞极化的影响
        5.3.5 GdPO_4 纳米棒/壳聚糖/Fe_3O_4 支架的体内成骨能力
    5.4 本章小结
全文总结
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3735452