PDMS基底弹性对大鼠骨髓间充质干细胞骨向诱导分化的影响

发布时间：2017-08-31 02:02

  本文关键词：PDMS基底弹性对大鼠骨髓间充质干细胞骨向诱导分化的影响

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【摘要】：目的：观察大鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow-deri ved mesenchymal stem cells, BMSCs)在不同弹性的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)基底上的骨向分化差异,寻找合适的骨向分化基底硬度范围,明确高弹性模量的基底是否适合BMSCs向成骨细胞分化,以期未来能够通过调整骨替代材料的弹性,模拟适于骨向分化的理想条件,从而提高其成骨诱导能力,最终在体内环境下达到骨组织重建的最佳状态。方法：本研究拟结合材料学、生物力学和分子生物学的理论和方法,进行体外实验。以PDMS制各弹性模量为2170±340KPa、354±40KPa、50±12KPa、14±1KPa、4± 0.1KPa的基底,模拟生物体内不同组织的弹性,培养大鼠骨髓间充质干细胞,利用实时定量聚合链式反应(Real-time PCR)、免疫印迹检测(Western blot)、免疫荧光染色检测(Immunofluorescence)、碱性磷酸酶活性测定(Alkaline Phosphatase Assay)等方法,从细胞形态、成骨分化分子指标蛋白检测和细胞功能等方面来评估调控PDMS的基质弹性对骨髓间充质干细胞骨向分化影响。结果：PDMS能够模拟生物体内不同组织的弹性,弹性模量可从2170±340KPa到4±0.1KPa,经过表面修饰后,大鼠BMSCs在其上贴壁良好,形态规则,培养7天后,不同弹性基底上的BMSCs表现出骨向分化差异。在弹性模量为2170±340KPa.354±40KPa.50±12KPa.14±1KPa.4±0.1KPa的PDMS基底上诱导培养7天后,大鼠BMSCs在弹性模量为354±40KPa的基底上表现出更显著的骨向分化能力,与本组实验内其他弹性模量的基底比较有显著性差异。结论：PDMS可满足弹性基底诱导大鼠骨髓间充质干细胞骨向分化实验的要求,可作为良好的观察其体外培养的实验基底材料。PDMS基底的弹性模量在354±40KPa范围内时,BMSC向成骨系方向分化最理想。
【关键词】：骨髓间充质干细胞 聚二甲基硅氧烷 基底弹性诱导 骨向分化
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R783.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 引言6-8
• 实验材料8-11
• 1.1 实验动物8
• 1.2 各类试剂及试剂盒8-9
• 1.3 所用抗体9
• 1.4 实验仪器9-10
• 1.5 试剂配制10-11
• 实验方法11-18
• 2.1 原代大鼠骨髓间充质干细胞的培养、传代及收集11-12
• 2.2 PDMS基底制备方法12
• 2.3 原子力显微镜(AFM)测量基底硬度12-13
• 2.4 大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化标志蛋白的检测13-15
• 2.5 大鼠骨髓间充质干细胞成骨标记物mRNA水平表达15-17
• 2.6 免疫荧光染色检测成骨标记物的分布状态17
• 2.7 碱性磷酸酶活性测定17-18
• 统计分析方法18
• 实验结果18-24
• 4.1 大鼠骨髓间充质干细胞的培养18
• 4.2 大鼠骨髓间充质干细胞在PDMS基底上的培养18-19
• 4.3 基底材料硬度测量值19
• 4.4 免疫印迹检测(Western blot)成骨标记物蛋白水平表达19-20
• 4.5 实时定量聚合链式反应(Real-time PCR)检测成骨标记物mRNA水平表达20-21
• 4.6 免疫荧光染色检测成骨标记物的分布状态21-23
• 4.7 碱性磷酸酶活性测定23-24
• 分析讨论24-28
• 结论和展望28-29
• 参考文献29-32
• 综述 BMSCs的骨向诱导分化及在口腔医学的应用32-39
• BMSC的生物学特性32
• 诱导分化的方法32-34
• 骨髓间充质干细胞在口腔医学中的应用34-35
• 讨论与展望35-36
• 参考文献36-39
• 致谢39

【参考文献】

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1 王tR;李正;王小娜;兰爱平;吴文;;雷奈酸锶通过上调骨形态发生蛋白2的表达促进骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞[J];中国病理生理杂志;2012年03期

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本文编号：762782