血管组织工程复合支架的制备及性能研究

发布时间：2017-09-09 12:02

  本文关键词：血管组织工程复合支架的制备及性能研究

  更多相关文章： 纳米丝素 丝胶蛋白 壳聚糖 甘油磷酸钠 血管组织工程 血管内皮细胞

【摘要】：血管疾病是目前临床常见的疾病之一,血管的病变及损伤是由动脉硬化、创伤、血管瘤、血管老化等原因造成的。血管一旦病变,就不能保证血液的正常供应,需要通过手术进行血管的置换。目前,血管置换作为临床上最常见的手术治疗方法,所使用的置换材料主要为:人工合成血管、自体血管、异体血管等。其中,由于自体血管来源于自身,容易对患者造成二次伤害,异体血管的来源不足,也存在免疫排斥的危险。随着组织工程的发展,人工材料合成的血管变成为科学家解决临床问题的方向。理想的支架材料应具备良好的生物相容性、降解速度可控、多孔贯通三维结构有利于细胞的附着与生长,同时也应具备一定的力学性能,能够支撑血管利于修复。研究发现纳米丝素和丝胶蛋白化学性质稳定,对人体基本没有毒副作用,生物相容性表现良好,在降解性方面也具备较好的优势,还能促进人体细胞的生长。壳聚糖/甘油磷酸钠温敏体系对成纤维细胞等具有一定的促生长作用,作为支架材料进行软骨细胞培养时,细胞具有良好的生长状态,并取得了组织再生能力。因此,本课题将纳米丝素、丝胶蛋白、壳聚糖及甘油磷酸钠记性共混改性,兼具组合成份的优点,构建一种理想的组织工程支架材料。本课题在冰浴和搅拌的条件下,将纳米丝素溶液、丝胶蛋白溶液依次加入到壳聚糖溶液中,然后缓慢滴加甘油磷酸钠溶液,搅拌得到复合材料凝胶,经过冷冻干燥后得到了复合支架材料。结构表征认为:复合支架材料为多孔结构,内部孔隙呈现贯通性,具有一定的可塑性和机械强度,可以根据模具的不同来制备不同规格的组织支架。以C4G1结构配比在121℃下处理25min为最佳,孔隙在20-200nm之间。红外光谱图显示,材料内部的各个组分结合紧密,这种结合是由内部分子间的作用力、氢键等造成的。复合材料由于受到高压的处理,造成了初始分解温度的变化,在一定程度上使材料的初始热稳定性得到了改变。生物学评价认为:复合支架材料的血液相容性较好,溶血程度平均值为2.58%,低于国家规定的5%,符合国家安全标准。复合支架材料是随着时间而逐步降解的,并且前三周的降解速度较慢,为细胞的附着和生长增值提供了适合的条件。该复合支架材料的细胞毒性不明显,对细胞的生长有一定的促进作用。对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均具有一定的抗菌性。复合材料对血管内皮细胞的生长影响研究认为:与复合材料共同培养的血管内皮细胞呈特征性卵石样外观,排列比较致密,胞质丰满,呈圆形或长圆形,未见畸形和大面积死亡现象,细胞活率高,对血管内皮细胞无毒性。血管内皮细胞与复合支架材料表面贴附情况良好,在复合支架内部呈三维立体生长。复合支架材料的三维多孔结构有利于血管内皮细胞的粘附和生长。具备良好的促血管内皮细胞生长的性能。复合支架材料对细胞有明显的促生长作用。研究表明,该材料性能优异,可以应用于血管组织工程。
【关键词】：纳米丝素 丝胶蛋白 壳聚糖 甘油磷酸钠 血管组织工程 血管内皮细胞
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.11
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 引言10-11
• 1.1 血管组织工程的现状与进展11-13
• 1.2 纳米丝素的结构性能与应用13-14
• 1.3 丝胶蛋白的结构性能与应用14-15
• 1.4 壳聚糖/甘油磷酸钠温敏体系的研究进展15-16
• 1.5 本课题的研究意义、内容、创新点及技术路线16-18
• 1.5.1 本课题的研究意义16
• 1.5.2 本课题的内容与创新点16-18
• 第二章 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架的制备及结构表征18-25
• 引言18
• 2.1 实验部分18-20
• 2.1.1 材料与设备18-19
• 2.1.2 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的制备19
• 2.1.3 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的表征19-20
• 2.2 结果与讨论20-24
• 2.2.1 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的宏观形态观察20-21
• 2.2.2 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的内部结构表征21-22
• 2.2.3 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的内部结合情况22-23
• 2.2.4 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的热稳定性分析23-24
• 2.2.5 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的性状控制24
• 2.3 结论24-25
• 第三章 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架的生物学评价25-33
• 引言25
• 3.1 实验部分25-28
• 3.1.1 实验材料与设备25-26
• 3.1.2 实验方法26-28
• 3.2 结果与讨论28-32
• 3.2.1 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的血液相容性（溶血实验）28-29
• 3.2.2 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的生物降解性29
• 3.2.3 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的细胞毒性29-31
• 3.2.4 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架材料的抗菌性能31-32
• 3.3 结论32-33
• 第四章 纳米丝素/丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠复合支架对血管内皮细胞生长性能的影响33-40
• 引言33
• 4.1 实验部分33-36
• 4.1.1 材料与设备33-34
• 4.1.2 细胞生长性能实验34-36
• 4.2 结果与讨论36-38
• 4.2.1 血管内皮细胞的生长形态36
• 4.2.2 血管内皮细胞的附着情况36-37
• 4.2.3 血管内皮细胞的增值情况37-38
• 4.2.4 血管内皮细胞的细胞存活情况38
• 4.3 结论38-40
• 第五章 结论40-41
• 致谢41-42
• 参考文献42-46
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果46

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本文编号：820318