细胞受控组装人工喉软骨支架与PLGA支架修复脊髓损伤动物实验研究

发布时间：2017-09-01 04:34

  本文关键词：细胞受控组装人工喉软骨支架与PLGA支架修复脊髓损伤动物实验研究

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【摘要】：随着社会发展的加快，生活质量的不断提高，人们对各类疾病的治疗要求也越来越高，特别是对组织或器官的修复，传统临床医学常用的方法为自体移植或异体移植，但由于供体有限以及会产生各类并发症，已无法满足患者的需求，组织工程特别是增材制造技术的出现，为这一问题的解决提供了新思路。 本文一共两个部分，分别为细胞直接受控组装人工喉软骨支架部分和PLGA支架修复脊髓损伤的动物实验部分。其中前四章讲述了细胞受控组装技术及喉软骨支架制取的研究，第五章阐述了利用低温成形技术制取的PLGA支架修复脊髓损伤实验的相关内容。 细胞直接受控组装技术是融合生命科学、材料科学和计算机科学等领域发展起来的，是增材制造技术即快速成型技术的一个重要分支。相比于其它增材制造技术，它能够直接打印具有活性的支架即细胞支架，，支架制取环境不对细胞造成损害，是一种比较理想的增材制造技术。而喉软骨疾病这几年随着空气污染的加重，发病率逐渐增加，传统采用喉移植方式远远满足不了需求，因此利用细胞直接受控组装技术制取喉软骨支架为修复喉软骨损伤提供了新途径。本文首先对目前可选软骨组织工程材料进行一一分析，比较各自的优缺点，然后结合细胞受控组装技术，最终选择具有良好组织相容性、生物相容性，且力学性能良好，有合适降解速率的明胶-海藻酸钠复合材料。其次分析了细胞受控组装机原理和构成，根据实验经验对系统各参数进行了设定。然后研究了材料的配比浓度，制取出高孔隙率和含水率，合适降解速率与膨胀率的明胶-海藻酸钠支架，完全符合作为喉软骨细胞支架的要求。接着采用改良的Ⅱ型胶原酶消化法提取出高纯度和浓度的软骨细胞，并研究了软骨细胞传代特性，为后续喉软骨支架共混培养及动物实验奠定基础。 本文第二部分研究内容为利用低温成形技术制取出的高孔隙率、亲水性好、降解率合适的PLGA支架与雪旺细胞体外培养一段时间后，进行支架修复脊髓损伤的动物实验。首先将大鼠作脊髓损伤处理，分成四组，A组利用支架+雪旺细胞植入脊髓损伤处进行修复，B组单纯植入PLGA支架修复，C组只作脊髓损伤处理不作修复，D组不作脊髓损伤处理正常生长。正常饲养一个月，观察大鼠恢复情况，每周作一次BBB评分。其次对饲养一个月后对各组大鼠脊髓损伤处进行组织切片，并分别对组织切片进行Caspase-3、GFAP、快蓝、尼氏以及银染染色，分析比较各组大鼠脊髓损伤恢复情况，最后结果显示，A组恢复情况明显好于其它各组，因此，PLGA+雪旺支架具有良好的促进脊髓损伤恢复的作用。
【关键词】：细胞受控组装 喉软骨 增材制造 支架 脊髓损伤
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08;R651.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 组织工程与支架制备方法10-13
• 1.1.1 组织工程概述10-12
• 1.1.2 组织工程支架制备方法12-13
• 1.2 增材制造技术13-16
• 1.2.1 细胞直接受控组装技术14-15
• 1.2.2 低温沉积成形技术（LDM)15-16
• 1.3 喉软骨损伤修复的国内外研究现状16
• 1.4 本文的意义和主要研究内容16-19
• 1.4.1 本文的意义16-17
• 1.4.2 本文的主要研究内容17-19
• 第2章 喉软骨支架材料的遴选19-26
• 2.1 喉软骨组成19
• 2.2 组织工程支架材料要求19-20
• 2.3 可选软骨组织工程支架材料20-23
• 2.3.1 天然高分子材料20-21
• 2.3.2 人工合成高分子材料21-22
• 2.3.3 复合材料22-23
• 2.4 明胶-海藻酸钠材料分析23-25
• 2.4.1 海藻酸盐的结构与组成23-24
• 2.4.2 明胶的结构与组成24
• 2.4.3 明胶-海藻酸钠复合材料分析24-25
• 2.5 支架材料的确定25-26
• 第3章 明胶-海藻酸钠支架制备及表征26-39
• 3.1 CCA-Ⅱ型细胞受控组装机26-27
• 3.2 支架制备过程及各参数的设定27-31
• 3.2.1 三维建模与分层27-28
• 3.2.2 工艺参数的设定28-29
• 3.2.3 明胶-海藻酸钠浓度比例配制29-31
• 3.3 无菌明胶-海藻酸钠支架制取31-33
• 3.3.1 材料配制及灭菌31
• 3.3.2 设备及器材灭菌处理31
• 3.3.3 三维模型导入及设定参数31
• 3.3.4 支架制取及固化31-33
• 3.4 支架性能表征33-37
• 3.4.1 不同明胶浓度材料粘度值测定33-34
• 3.4.2 支架降解性的测定34-35
• 3.4.3 支架孔隙率的测定35-36
• 3.4.4 支架含水率的测定36-37
• 3.4.5 支架膨胀率的测定37
• 3.5 讨论37-39
• 第4章 软骨细胞的提取与培养39-45
• 4.1 实验原理与方法39-41
• 4.1.1 实验材料39
• 4.1.2 兔软骨细胞的提取39-40
• 4.1.3 软骨细胞的培养与传代40-41
• 4.2 软骨细胞甲苯胺蓝染色41-42
• 4.2.1 甲苯胺蓝鉴定原理41
• 4.2.2 溶液配制41
• 4.2.3 染色步骤41-42
• 4.3 结果42-43
• 4.3.1 细胞形态学观察42
• 4.3.2 甲苯胺蓝染色观察42-43
• 4.4 讨论43-45
• 第5章 PLGA 支架修复脊髓损伤动物实验45-58
• 5.1 实验背景与原理45-47
• 5.1.1 PLGA支架制取45-46
• 5.1.2 PLGA 支架的体外细胞培养46-47
• 5.2 实验材料与方法47-49
• 5.2.1 实验材料47-48
• 5.2.2 实验方法48-49
• 5.3 修复效果评估49
• 5.3.1. BBB 评分49
• 5.3.2. 组织切片及染色49
• 5.4 结果及结论49-58
• 5.4.1 BBB 的记录50
• 5.4.2 组织切片的染色结果对比50-58
• 第6章 总结与展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-67
• 附录67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙安科,裴国献,周国平,陈文弦;改良以聚羟基乙酸为支架同种异体组织工程化塑形软骨的构建[J];第一军医大学学报;2002年11期

2 施晓文;李晓霞;杜予民;;甲壳素基新材料研究进展[J];高分子学报;2011年01期

3 岳海源;汪玉良;孙振刚;任冬青;;脊髓损伤修复研究进展[J];国际骨科学杂志;2010年02期

4 陆达锴;沈志森;侯瑞霞;付俊;李群;邓红霞;;喉软骨支架结构与构建的研究进展[J];北京生物医学工程;2014年02期

5 杨洪,宁黔冀,邬旭然;褐藻酸钠对Cu~(2+)、Pb~(2+)交换与吸附性能的研究[J];离子交换与吸附;2000年04期

6 程晋生;海藻酸盐和明胶/海藻酸钠混合凝胶[J];明胶科学与技术;2004年04期

7 黄惠君,程晋生;胶原与明胶分子的化学基础和明胶的凝胶化[J];明胶科学与技术;2005年02期

8 缪进康;;从明胶分子学的角度讨论明胶的功能性质[J];明胶科学与技术;2008年04期

9 朱剑;林海;但卫华;曾睿;贾淑平;;明胶-海藻酸钠复合纤维的研制及性能表征[J];明胶科学与技术;2009年01期

10 安晓;史廷春;陈美花;蔡建辉;岳秀艳;;修复脊髓损伤的组织工程多孔支架的实验研究[J];航天医学与医学工程;2013年01期

本文编号：769938