利用胶原—透明质酸—硫酸软骨素三元纳米支架修复兔关节软骨缺损的实验研究

发布时间：2017-08-25 03:11

  本文关键词：利用胶原—透明质酸—硫酸软骨素三元纳米支架修复兔关节软骨缺损的实验研究

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【摘要】：目的：评估自主研发的组织工程软骨纳米支架的相关参数及其对兔关节软骨缺损的修复效果。方法：（1）以胶原（Collagen, Col）、透明质酸（Hyaluronicacid, HA）、硫酸软骨素（Chondroitin sulfate, CS）为原料，按一定比例溶于三氟乙醇和水的混合溶剂中制成溶液，通过静电纺丝技术制备组织工程软骨三维纳米多孔支架材料；通过扫描电镜观察其表面形貌，并检测支架的吸水率、接触角、降解率、粘附率及增殖率。选择形貌优良、理化性质及生物学性能较好的纳米支架做进一步的体内外实验；（2）取1周龄新西兰大白兔肋软骨，酶消化后体外培养扩增，得到软骨细胞，选择P2代软骨细胞作为种子细胞。将软骨细胞按一定比例接种于支架后，分别培养7天、14天，常规石蜡包埋切片，经苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin staining, HE)染色、番红-O染色（Safranin-O）及蛋白聚糖（Aggrecan）免疫荧光染色、Ⅱ型胶原（Collagen Ⅱ）免疫组织化学染色观察细胞在支架上的生长及细胞外基质分泌情况；（3）制作兔膝关节软骨缺损模型并分为3组，实验组植入细胞支架复合物，对照组植入单纯的组织工程软骨纳米支架材料，空白组不做任何处理。术后分别于8、12周取材，通过大体观察、HE染色、Safranin-O及Collagen Ⅱ免疫组化染色等方法观察缺损关节软骨的修复情况。结果：（1）以软骨细胞外基质的主要成分COL、HA、CS为原料，利用静电纺丝技术成功制备出组织工程软骨纳米支架材料。通过对纳米材料纤维直径、接触角、降解率、吸水率检测结果表明静电纺丝的主要参数为：环境温度25℃-30℃；静电纺丝电压15kv-22kv；静电纺丝针头型号为6号；针头与接收装置的距离为10cm-12cm；注射器经注射泵送液速度9ml/h-11ml/h，纺丝的最佳浓度范围为80-120mg/ml，三种原料支架的最佳比例为6-8:1:1-2。该条件下制备的复合三元纳米纤维支架的直径主要分布在126.5±23.3nm-374.7nm±14.1nm之间，支架具有良好的亲水性、降解性能较好，软骨细胞在支架上粘附和增殖情况良好。（2）软骨细胞在支架上培养后包埋切片染色的结果表明，软骨细胞在支架上均匀生长；番红-O染色及蛋白聚糖免疫荧光染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均为阳性，，表明软骨细胞在支架上能较长时间存活并分泌糖胺聚糖、ColⅡ和Aggrecan等软骨细胞外基质细胞。（3）兔膝关节软骨缺损修复实验结果表明，术后8周，实验组缺损软骨即可见明显修复；术后12周，大体观察可见实验组关节软骨缺损处修复良好，组织化学染色结果表明新生组织与正常软骨组织边缘模糊，与软骨下骨连接紧密，新生组织以透明软骨细胞为主，软骨陷窝排列有序，与正常软骨陷窝相似。对照组的缺损的关节软骨也得到了部分修复。而空白组缺损软骨的自我修复情况较差，术后12周，缺损仍旧明显，且染色结果显示缺损处的新生组织以纤维组织为主。结论：（1）采用静电纺丝技术，以软骨细胞外基质主要成分COL、HA、CS为原料，通过调节静电纺丝相关参数，可以获得理化特性和生物学性能良好的组织工程软骨支架材料。（2）体外实验表明软骨细胞在这种支架材料上能正常地生长、增殖和分泌细胞外基质。（3）纳米支架与细胞复合物移植对兔膝关节软骨缺损具有良好的修复作用。
【关键词】：静电纺丝 胶原 透明质酸 硫酸软骨素 软骨组织工程
【学位授予单位】：泸州医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08;R687.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 前言10-14
• 第一部分 胶原-透明质酸-硫酸软骨素复合三元纳米支架制备工艺的探索14-26
• 材料与方法14-17
• 结果17-22
• 讨论22-25
• 小结25-26
• 第二部分 胶原-透明质酸-硫酸软骨素复合纳米支架的物理参数及生物学性能检测26-46
• 材料与方法26-32
• 结果32-42
• 讨论42-45
• 小结45-46
• 第三部分 胶原-透明质酸-硫酸软骨素三元纳米支架软骨细胞的体外培养及体内修复兔膝关节软骨缺损的实验研究46-64
• 材料与方法46-53
• 结果53-59
• 讨论59-63
• 小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 英汉缩略词对照表70-71
• 致谢71-73
• 攻读硕士学位期间主要成果73-75
• 综述一75-89
• 参考文献83-89
• 综述二89-105
• 参考文献98-105

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：734708