利用非降解聚氨酯弹性体构建组织工程弹性软骨的初步研究

发布时间：2018-04-20 21:24

  本文选题：弹性软骨 + 生物力学　； 参考：《北京协和医学院》2015年博士论文

【摘要】：研究背景及意义外耳先天性畸形及耳廓创伤在整形外科临床较为常见,与之相应的外耳再造术是整形外科领域公认的极具挑战性的手术之一,手术的关键在于耳廓支架材料的选择制作及覆盖支架的皮肤。耳支架材料必须具备三个条件：1、良好的生物力学性能；2、良好的组织相容性；3、良好的稳定性。目前临床治疗中,再造耳支架的选择主要包括自体肋软骨移植和人工异体支架植入。肋软骨的雕刻不仅对医师手术技巧要求甚高,而且能造成病人体表瘢痕和胸廓继发畸形；单纯外源性支架植入又易引起排斥及外露等临床并发症。且上述方法均不能形成在生物力学性能方面与正常耳廓软骨相同或接近的支架。组织工程的兴起为耳廓软骨再造提供了希望,研究者应用不同的支架材料进行了大量的实验探索,希望构建出组织形态与力学性能都能达标的人工弹性软骨。目前的报道表明,在体外及免疫缺陷动物体内已能构建出形态精确可控的组织工程化人工耳廓,但在具有免疫力的大动物体内,却往往因为支架降解导致组织工程化人工耳廓支架力学强度不能抵抗皮肤张力而最终无法保持耳廓形态。因此,成功的构建能在大动物体内长期稳定存在并保持耳廓外形和功能的组织工程耳廓,寻找合适的组织工程支架材料是前提之一。研究目的1.通过对人耳廓弹性软骨的组织学和生物力学检测及其与聚氨酯弹性体支架、高密度聚乙烯材料(Medpor)的生物力学性能比较,为选择合适的组织工程支架材料提供理论依据。2.通过接种软骨细胞至非降解聚氨酯弹性体支架及体内外实验,探索利用非降解聚氨酯构建理想的组织工程弹性软骨的可行性。研究内容1.人耳廓软骨组织学和生物力学检测及其与聚氨酯支架、Medpor材料的生物力学比较方法：通过组织学染色和扫描电镜检测了解人正常耳廓软骨和聚氨酯支架的结构特点。利用Instron力学分析仪,通过拉伸试验,压缩试验,弯曲实验,分别测试耳廓软骨、聚氨酯弹性体支架与Medpor材料的力学性能。结果：获得了人耳廓软骨和聚氨酯支架的结构表征特点和生物力学数据,与Medpor材料相比,聚氨酯弹性体材料更适合做耳廓支架。2.利用非降解聚氨酯支架构建组织工程弹性软骨方法：软骨细胞来自30位临床小耳畸形患者,经分离、培养、扩增后接种至圆盘状聚氨酯支架,体外培养3周,裸鼠体内培养6周后,分别于观察细胞支架复合物的成软骨情况,并进行相关检测。结果：体外培养3周的细胞支架复合物成软骨情况较差,组织学与形态学均与耳廓软骨组织差别较大；体内培养6周的细胞支架复合物外观光滑细腻,可见形成瓷白色软骨组织,组织学染色亦可见明显弹性软骨组织表现。综上所述,本实验以利用不可降解聚氨酯弹性体支架构建组织工程耳廓软骨为目的,探讨了利用不可降解支架做力学内核的可行性,首次较为完整的测量了人耳廓软骨的生物力学性能,为以后继续探索组织工程耳廓软骨的研究提供了可借鉴的参考。
[Abstract]:Background and significance of congenital malformation of auricle and trauma of auricle are common in plastic surgery , and the corresponding external ear reconstruction is one of the most challenging surgery in the field of plastic surgery . The key to operation is to make and cover the skin of the scaffold . The ear scaffold material must have three conditions : 1 . Good biological mechanical property ;
2 . Good tissue compatibility ;
3 . Good stability . In the present clinical treatment , the choice of reconstructed ear stent mainly includes autogenous rib cartilage transplantation and artificial allograft implantation . The engraving of costal cartilage not only has very high requirements for the surgeon ' s surgical technique , but also can cause scar and secondary deformity of the patient ' s body surface .
The present report shows that the tissue engineering artificial auricle with precise and controllable morphology can be constructed in vitro and in immunodeficient animals .
In conclusion , this experiment was conducted to study the feasibility of using non - degradable stent to construct tissue engineering auricular cartilage for the first time , and the biomechanical properties of human auricular cartilage were measured for the first time .

【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R764.9
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本文编号：1779517