本文關(guān)鍵詞：靜磁場(chǎng)作用下鐵摻雜的羥基磷灰石復(fù)合電紡膜誘導(dǎo)MSCs骨向分化的研究

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【摘要】：頜骨缺損是臨床上常見的問題,可由多種因素引起,如炎癥、創(chuàng)傷及腫瘤。現(xiàn)階段采用的修復(fù)方式多半是骨移植形式,利用具有誘導(dǎo)組織再生功能的生物材料作為骨移植替代物,逐漸成為骨缺損修復(fù)的研究熱點(diǎn)。近年來,隨著磁場(chǎng)促進(jìn)新骨形成作用的發(fā)現(xiàn),學(xué)者為了利用磁性納米顆粒在外界磁場(chǎng)下的協(xié)同作用,制作了一系列具有磁性的生物材料。人們還發(fā)現(xiàn)自身骨是納米級(jí)的羥基磷灰石均勻分布在膠原纖維束中形成的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料。因此,對(duì)羥基磷灰石進(jìn)行改性使其具有超順磁性,再采用靜電紡絲方法將其包被在高分子聚合物纖維內(nèi)部及表面,獲得具有磁性的支架材料用于骨組織再生是一個(gè)較好的方法。本文就Fe-HA復(fù)合電紡纖維支架材料的生物相容性,以及其對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨誘導(dǎo)作用進(jìn)行了研究,為其應(yīng)用于誘導(dǎo)骨組織再生提供依據(jù)。[目的]制備鐵摻雜的羥基磷灰石/乳酸-羥基乙酸共聚物磁性電紡膜材料,并對(duì)其理化性能進(jìn)行表征,進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其生物相容性及骨化分化潛能。[方法]采用酸堿中和法在羥基磷灰石晶體成核過程,摻入鐵離子置換鈣得到鐵摻雜的羥基磷灰石(Fe-HA),采用透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope, TEM)對(duì)顆粒形貌進(jìn)行觀察,采用靜電紡絲技術(shù)制備鐵摻雜的羥基磷灰石/乳酸-羥基乙酸共聚物纖維支架(PLGA/Fe-HA)。采用X射線衍射分析技術(shù)(X-ray diffraction analysis, XRD)、掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscope, SEM)、能量色散X射線光譜分析技術(shù)(Energy-dispersive X-rayfluorescence analysis, EDX)、水接觸角分析技術(shù)(Water contact angle analysis,WCA)及磁性分析對(duì)材料進(jìn)行表征。采用全骨髓貼壁法分離培養(yǎng)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(RMSCs),對(duì)第三代細(xì)胞進(jìn)行抗體標(biāo)記,采用流式細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)(flow cytometry)分析鑒定。將第三代細(xì)胞接種于PLGA/Fe-HA及對(duì)照組,給予外加靜磁場(chǎng)作用,分別培養(yǎng)一定時(shí)間后用SEM觀察細(xì)胞的形態(tài)、粘附及生長(zhǎng)情況；采用細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(Cell counting kit, CCK-8)檢測(cè)細(xì)胞在各組材料表面的增殖情況；采用堿性磷酸酶檢測(cè)試劑盒(Alkaline Phosphatase Assay Kit)檢測(cè)細(xì)胞在各條件下堿性磷酸酶(Alkaline Phosphatase, ALP)活性情況；采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(Real-time fluorescence quantification polymerase chain reaction, QPCR)檢測(cè)材料表面細(xì)胞中,骨化分化標(biāo)志分子Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(Runt-related transcription factor 2, Runx2),骨橋蛋白(osteopontin, OPN)的表達(dá)情況。[結(jié)果]TEM見Fe-HA顆粒為針狀晶體,寬約5-20nm,長(zhǎng)約50-80nm。XRD分析證明合成的Fe-HA為HA晶體,其中有少量磁鐵礦作為第二相生成。SEM見合成的支架纖維呈無規(guī)則排列,相互交錯(cuò)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),Fe-HA摻入后可見其包裹于纖維中。EDX和XRD結(jié)果均證明了Ca、P、Fe元素的存在,電紡過程不改變Fe-HA的晶體結(jié)構(gòu)。有Fe-HA顆粒摻入提高了材料的親水性能。磁性分析的磁滯回線證明了Fe-HA及PLGA/Fe-HA具有超順磁性的特性。原代培養(yǎng)7天時(shí)可見呈放射狀排列的細(xì)胞集落。流式細(xì)胞檢測(cè)鑒定結(jié)果：CD90、CD105呈陽性表達(dá),CD45呈陰性表達(dá),證明細(xì)胞為間充質(zhì)干細(xì)胞來源。SEM結(jié)果表明,PLGA及PLGA/Fe-HA表面RMSCs均具有良好的生長(zhǎng)活性,細(xì)胞表面纖毛豐富,可見細(xì)胞外基質(zhì)分泌。對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境施加靜磁場(chǎng)作用,可發(fā)現(xiàn)PLGA/Fe-HA支架表面細(xì)胞跨越纖維長(zhǎng)入支架內(nèi)部。CCK-8檢測(cè)提示,細(xì)胞在兩種材料表面均可穩(wěn)定增殖,靜磁場(chǎng)的引入對(duì)增殖情況沒有明顯影響,比較幾組數(shù)據(jù)間未見明顯差異。ALP活性檢測(cè)見7天時(shí)ALP活性大幅提高,在外加靜磁場(chǎng)的作用下,支架表面ALP活性都顯著上調(diào),PLGA/Fe-HA支架表面ALP活性高于對(duì)照組。RMSCs與支架材料共培養(yǎng)7天后,QPCR結(jié)果顯示PLGA/Fe-HA支架在磁場(chǎng)作用下可促進(jìn)OPN和Runx2表達(dá)上調(diào)。[結(jié)論] 采用靜電紡絲技術(shù)成功制備了具有超順磁性的納米纖維膜PLGA/Fe-HA,材料具有良好的多孔結(jié)構(gòu)及親水性能。原代培養(yǎng)細(xì)胞為間充質(zhì)干細(xì)胞來源,PLGA/Fe-HA有利于細(xì)胞的粘附與生長(zhǎng),具有良好的生物相容性,在外加靜磁場(chǎng)作用下,具有一定的成骨誘導(dǎo)潛能。
【關(guān)鍵詞】：靜電紡絲 鐵摻雜的羥基磷灰石 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 骨化分化
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R783.1
【目錄】：

• 前言5-7
• 中文摘要7-10
• Abstract10-14
• 主要英文縮略語索引14-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 骨缺損修復(fù)的研究進(jìn)展15-17
• 1.2 磁性復(fù)合材料的研究進(jìn)展17-21
• 第二章 鐵摻雜的羥基磷灰石/乳酸-羥基乙酸共聚物磁性電紡膜的制備及表征21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 材料21-22
• 2.3 方法22-24
• 2.4 結(jié)果24-28
• 2.5 討論28-29
• 2.6 小結(jié)29-30
• 第三章 PLGA/Fe-HA磁性電紡膜的生物相容性及骨化分化的研究30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 材料30-31
• 3.3 方法31-34
• 3.4 結(jié)果34-39
• 3.5 討論39-41
• 3.6 小結(jié)41-42
• 第四章 全文總結(jié)42-43
• 參考文獻(xiàn)43-55
• 致謝55-56
• 附錄56-57

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：893230