DOPA-BMP2修饰的PLGA/HA复合膜材料的制备及其生物活性基础研究

发布时间：2023-03-12 19:36

　　临床骨修复医学领域中临界骨缺损以及长期骨不连始终一个严峻的课题,其中的主要难题是目前采用的骨移植物大多缺乏生物活性。骨组织工程中活性骨移植物的构建通常需要结合可降解生物材料、种子细胞和生长因子。合成高分子材料聚丙交酯-乙交酯(PLGA)与无机粒子纳米羟基磷灰石(HA)组成的复合材料因为具有良好的力学性能、可降解性和生物相容性等被广泛用于临床骨修复治疗。该复合材料虽然可以在一定程度上促进骨缺损的修复,但其并不具有生物活性。因此,利用生物活性分子(如生长因子)对移植物表面改性对于骨再生与修复具有重要意义。骨形态发生蛋白2(Bone morphogenetic protein 2,BMP2)在骨骼愈合和重建过程中发挥重要作用,但其在体内不稳定、半衰期短且容易降解失活导致其作用效果被限制。因此,如何将其有效地固定于骨移植材料表面以延长或保持其生物活性成为近年来研究的重要课题。来源于海洋贻贝类的水下粘附蛋白具有广泛粘附性,能够粘附在聚合物、金属和陶瓷等多种材料表面,其主要成分为左旋多巴(3,4-dihydroxylphenylalanine,DOPA),因此,将BMP2与DOPA整合,制备出具有...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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第1章 绪论
    1.1 骨缺损及修复
    1.2 骨组织工程
        1.2.1 骨组织工程生物支架材料
        1.2.2 骨组织工程种子细胞
        1.2.3 骨组织工程生长因子
    1.3 骨形态发生蛋白2(BMP2)研究现状及应用
        1.3.1 BMP的结构
        1.3.2 BMP的来源及发展
        1.3.3 BMP2 的生物学作用
        1.3.4 BMP2 的临床应用及并发症
    1.4 聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)研究现状及其应用
        1.4.1 PLGA的性质
        1.4.2 PLGA的应用
    1.5 纳米羟基磷灰石(HA)的性质及应用
    1.6 产业、产品及市场对该项目的技术需求
    1.7 相关技术国内外发展现状与趋势
    1.8 立题依据与设计思路
第2章 rhBMP2-LPETG的表达与纯化
    2.1 材料
        2.1.1 主要仪器
        2.1.2 主要试剂及材料
        2.1.3 质粒及BL21 感受态细胞
        2.1.4 试剂配制
    2.2 实验方法
        2.2.1 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG重组质粒载体的构建
        2.2.2 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG在大肠杆菌中的表达、纯化及复性
        2.2.3 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG浓度的SDS-PAGE检测
        2.2.4 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG的圆二色谱分析
    2.3 实验结果
        2.3.1 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG基因载体的构建
        2.3.2 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG在大肠杆菌中的表达、纯化及复性
        2.3.3 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG的SDS-PAGE检测
        2.3.4 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG的圆二色谱分析
    2.4 讨论
    2.5 小结
第3章 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜的制备及表征
    3.1 材料
        3.1.1 主要仪器和设备
        3.1.2 原料和试剂
        3.1.3 溶液配制
    3.2 实验方法
        3.2.1 硅化玻片
        3.2.2 PLGA/HA复合膜的制备
        3.2.3 PLGA膜的制备
        3.2.4 PLGA/HA复合膜的DOPA-BMP2 修饰
        3.2.5 DOPA-BMP2 修饰的PLGA膜的傅里叶红外光谱分析
        3.2.6 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜的亲水性分析
        3.2.7 多肽修饰后的PLGA/HA复合膜对BMP2 的绑定效率
        3.2.8 统计学分析
    3.3 实验结果
        3.3.1 硅化玻片
        3.3.2 PLGA/HA复合膜的制备
        3.3.3 PLGA膜的制备
        3.3.4 材料表面的蛋白粘附
        3.3.5 DOPA-BMP2 修饰的PLGA膜的傅里叶红外光谱分析
        3.3.6 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜的亲水性分析
        3.3.7 多肽修饰后的PLGA/HA复合膜对BMP2 的绑定效率
    3.4 讨论
    3.5 小结
第4章 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜对MC3T3-E1 细胞的生物学研究
    4.1 材料
        4.1.1 主要仪器和设备
        4.1.2 原料和试剂
        4.1.3 细胞系
        4.1.4 溶液配制
    4.2 实验方法
        4.2.1 MC3T3-E1 细胞及材料准备
        4.2.2 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG对MC3T3-E1 细胞增殖的影响
        4.2.3 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜对MC3T3-E1 细胞碱性磷酸酶合成的影响
        4.2.4 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜对MC3T3-E1 细胞粘附的影响
        4.2.5 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA膜对MC3T3-E1 细胞成骨相关基因表达的影响
        4.2.6 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA膜对MC3T3-E1 细胞成骨相关蛋白表达的影响
        4.2.7 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA膜对MC3T3-E1 细胞钙沉积的影响
    4.3 实验结果
        4.3.1 rhBMP2 及rhBMP2-LPETG对MC3T3-E1 细胞增殖的影响
        4.3.2 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜对MC3T3-E1 细胞碱性磷酸酶合成的影响
        4.3.3 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA复合膜对MC3T3-E1 细胞粘附的影响
        4.3.4 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA膜对MC3T3-E1 细胞成骨相关mRNA表达水平的影响
        4.3.5 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA膜对MC3T3-E1 细胞蛋白表达的影响
        4.3.6 DOPA-BMP2 修饰的PLGA/HA膜对MC3T3-E1 细胞钙沉积的影响
    4.4 讨论
    4.5 小结
结论
参考文献
作者简介及攻读硕士期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3761824