光交联透明质酸基水凝胶的设计及其在软骨组织工程中的应用研究

发布时间：2020-12-25 19:19

　　关节软骨由于缺乏血管、神经、淋巴组织以及祖细胞,自我修复能力有限。目前临床上主要采用关节内注射、软骨刨削、微骨折术、软骨移植等方法治疗,但都还不能获得满意的长期修复效果。随着组织工程技术的不断发展,因其优异的治疗前景,已被广泛应用到软骨组织修复的研究中。在组织工程支架的构建中,相比较传统的构建生物支架材料后再进行种子细胞的种植这种方式,直接进行种子细胞的三维包载进行可注射原位成型或者进行个性化修复的3D细胞打印成型的方式更让人期待。而水凝胶作为三维包载种子细胞材料,其基体材料的良好细胞相容性和成型方式的温和性是保证种子细胞存活的关键。因此,通过基体材料和成型方式的选择,设计适合种子细胞生存微环境且具有可控注射原位成型或者3D打印个性化成型的水凝胶材料对于软骨组织工程具有重要意义。本课题以光交联透明质酸基水凝胶的设计与构建为主体,针对关节软骨缺损可控注射微创治疗和个性化修复中遇到的种子细胞三维包载和细胞生存微环境构建等问题,从光交联反应设计出发,构建出了具有可控注射性能、良好力学性能、快速光交联特性、网络结构图案化以及满足3D生物打印等功能的水凝胶体系,并成功实现了细胞的三维包载,被包载... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

透明软骨形态和结构的H＆E染色和示意图

图 1-2 软骨再生技术。a. 全层软骨缺损；b. 对病变部位进行清创；c. 微骨折；d. 自体软骨细胞移植（ACI）；e. 基质辅助自体软骨细胞移植（MACI）。Figure 1-2 Cartilage regeneration technology. (a) Full-thickness cartilage defect; (b)Debridement of the lesion; (c) Microfracture; (d) Autologous chondrocyte implant (ACI); (e)Matrix-assisted autologous chondrocyte implant (MACI).（1）关节镜手术[33]：在关节软骨缺损方面，关节镜手术有关节清理术[34]、软骨下骨钻孔术[35]以及微骨折手术[36]等。关节清理术是通过关节镜将病变部位的受损组织去除主要针对由于关节内的滑膜增生和软骨剥脱掉到关节腔内而引起关节腔内的炎性因子增多等症状，故关节清理术可缓解病人的病情以及引起的疼痛，但在软骨修复上并没有起到直接修复作用。软骨下骨钻孔术和微骨折手术是利用骨髓刺激术的原理，破坏软骨下骨完整性，从而在软骨缺损和下面的骨髓之间形成通道。通常认为，通过这些通道向缺损处募集多功能骨髓间充质干细胞，促进随后形成类似关节软骨的组织。然而，这种方法仅对小缺陷有效并且这种技术形成的软骨组织会随着时间的推移退化成纤维软骨。

华南理工大学博士学位论文透明质酸通过羧酸活化剂作用，可以与各种氨基化合物，例如呋二酰肼[69]等发生酰胺化反应，制备得到呋喃根、酪胺或己二酰肼如图 1-3。修饰后的透明质酸可以和其它分子进一步的交联形成酸基水凝胶具有优异的生物医学工程应用前景，已在组织工程[70]载[72]以及调控干细胞行为[73]等领域有大量研究。


本文编号：2938244