順磁性納米纖維復合材料誘導骨缺損修復的動物實驗研究
發(fā)布時間:2021-04-16 16:22
創(chuàng)傷、感染、腫瘤、和先天畸形等多種原因會造成人體骨組織缺損,同時由于骨組織自我修復能力有限,使得人工骨修復材料的研發(fā)與應用尤為重要。目前常用的骨修復材料主要包括自體骨、異體/異種骨、生物活性陶瓷、高分子材料等,但各自仍有不足之處。為了更好地模仿細胞外基質(zhì)的微觀結構,使材料具有更好的骨傳導性及骨誘導性,本課題利用高壓靜電紡絲技術制備了由消旋聚乳酸(PDLLA)、羥基磷灰石納米顆粒(nHA)和氧化鐵順磁性納米顆粒(y-Fe2O3-NP)組成的具有多孔結構的順磁性納米纖維復合材料支架。在材料中,聚乳酸作為聚合物基體材料為支架提供了力學強度和良好的生物相容性,羥基磷灰石納米顆粒賦予了材料骨傳導性,氧化鐵順磁性納米顆粒使材料具有順磁性。本課題重點研究和比較了在有、無外加磁場條件下,順磁性納米纖維復合材料在動物體內(nèi)橫突骨組織缺損的再生與修復過程中的作用。主要研究內(nèi)容包括以下方面:(1)材料的順磁性和外加磁場對骨組織再生與修復的促進作用研究通過對材料植入后早期的病理學及影像學觀察,研究順磁性納米纖維復合材料在外加磁場條件下對骨組織再生與修復的促進過程:通過材料植入后的長期影像學觀察,研究順磁性納米纖...
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1 引言
2 骨的組成和生理
2.1 骨骼細胞
2.2 骨基質(zhì)
2.3 骨形成
2.3.1 發(fā)育過程中的骨形成
2.3.2 骨損傷的修復過程
3 磁性納米粒子及其應用
3.1 磁性納米粒子在細胞水平的應用
3.2 磁性納米粒子在分子影像的應用
3.3 磁性納米粒子在腫瘤治療方面的應用
3.4 磁性納米粒子的生物相容性及在磁場環(huán)境下對細胞的影響
4 高壓靜電紡絲技術
4.1 高壓靜電紡絲技術的基本原理
4.2 影響紡絲結果的主要因素
4.2.1 溶液的物理性質(zhì)
4.2.2 電壓的強度
4.2.3 收集屏的結構
4.2.4 收集屏的導電性
4.2.5 電紡絲噴射管
5 骨組織工程支架及相關生物材料
5.1 陶瓷類材料
5.2 天然高分子材料
5.3 人工合成高分子材料
5.4 新材料研究進展
6 本論文的研究思路
第二章 材料和實驗方法
1 原料和試劑
2 主要儀器設備及手術用器械
3 手術用器械
4 實驗動物
5 順磁性納米纖維復合材料的制備方法
6 動物實驗方法
6.1 植入材料準備
6.2 實驗分組
6.3 術前準備及麻醉
6.4 骨缺損和自體骨移植手術
7 材料和磁場刺激誘導新骨形成作用的評價
8 材料生物相容性的評價
8.1 組織反應的評價
8.2 全身反應的評價
第三章 結果和討論
第一節(jié) 順磁性納米纖維復合材料的結構和性能表征
1 材料的微觀形貌及結構表征
2 材料的磁學性質(zhì)
3 材料的加工成型
第二節(jié) 順磁性納米纖維復合材料植入30天內(nèi)病理學及影像學觀察
1 影像學觀察
2 病理學觀察
3 外加磁場對骨修復的作用
3.1 磁場環(huán)境對骨基質(zhì)形成影響的評價
3.2 磁場環(huán)境對新生血管形成的影響
4 材料植入與自體骨移植促進骨組織修復方式的對比
4.1 影像學觀察
4.2 病理學觀察
第三節(jié) 骨缺損部位植入順磁性納米纖維復合材料后長期影像學觀察
1 骨缺損部位材料植入后50、90及110天影像學觀察結果
2 順磁性納米纖維復合材料植入后110天MicroCT成像及病理學觀察
3 橫突部分離斷骨缺損材料植入后110天掃描電鏡下觀察結果
4 材料植入后110天與正常橫突骨組織影像學對比
5 骨缺損材料植入組與單純骨缺損組的影像學比較
第四節(jié) 順磁性納米纖維復合材料的生物相容性評價
1 生物相容性評價的基本概念
2 鐵元素的代謝
3 腎小球疾病分類及病因
4 材料的生物相容性評價結果
4.1 組織反應評價
4.2 全身反應評價
4.2.1 材料植入組實驗動物術后一般情況的觀察結果
4.2.2 骨缺損材料植入組及自體骨移植手術組的體重變化
4.2.3 材料植入后營養(yǎng)水平的評價結果
4.2.4 材料植入后肝功能及腎功能的評價結果
4.2.5 材料植入后肝臟及腎臟病理評價結果
4.2.5.1 腎臟病理評價結果
4.2.5.2 肝臟病理評價結果
4.3 小結
第五章 結論
展望
主要參考文獻
附錄 非論文綜述
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]成骨細胞響應機械刺激的力化學轉(zhuǎn)導機理[J]. 王遠亮,唐麗靈,王建華,蔡紹皙. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2005(02)
本文編號:3141767
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1 引言
2 骨的組成和生理
2.1 骨骼細胞
2.2 骨基質(zhì)
2.3 骨形成
2.3.1 發(fā)育過程中的骨形成
2.3.2 骨損傷的修復過程
3 磁性納米粒子及其應用
3.1 磁性納米粒子在細胞水平的應用
3.2 磁性納米粒子在分子影像的應用
3.3 磁性納米粒子在腫瘤治療方面的應用
3.4 磁性納米粒子的生物相容性及在磁場環(huán)境下對細胞的影響
4 高壓靜電紡絲技術
4.1 高壓靜電紡絲技術的基本原理
4.2 影響紡絲結果的主要因素
4.2.1 溶液的物理性質(zhì)
4.2.2 電壓的強度
4.2.3 收集屏的結構
4.2.4 收集屏的導電性
4.2.5 電紡絲噴射管
5 骨組織工程支架及相關生物材料
5.1 陶瓷類材料
5.2 天然高分子材料
5.3 人工合成高分子材料
5.4 新材料研究進展
6 本論文的研究思路
第二章 材料和實驗方法
1 原料和試劑
2 主要儀器設備及手術用器械
3 手術用器械
4 實驗動物
5 順磁性納米纖維復合材料的制備方法
6 動物實驗方法
6.1 植入材料準備
6.2 實驗分組
6.3 術前準備及麻醉
6.4 骨缺損和自體骨移植手術
7 材料和磁場刺激誘導新骨形成作用的評價
8 材料生物相容性的評價
8.1 組織反應的評價
8.2 全身反應的評價
第三章 結果和討論
第一節(jié) 順磁性納米纖維復合材料的結構和性能表征
1 材料的微觀形貌及結構表征
2 材料的磁學性質(zhì)
3 材料的加工成型
第二節(jié) 順磁性納米纖維復合材料植入30天內(nèi)病理學及影像學觀察
1 影像學觀察
2 病理學觀察
3 外加磁場對骨修復的作用
3.1 磁場環(huán)境對骨基質(zhì)形成影響的評價
3.2 磁場環(huán)境對新生血管形成的影響
4 材料植入與自體骨移植促進骨組織修復方式的對比
4.1 影像學觀察
4.2 病理學觀察
第三節(jié) 骨缺損部位植入順磁性納米纖維復合材料后長期影像學觀察
1 骨缺損部位材料植入后50、90及110天影像學觀察結果
2 順磁性納米纖維復合材料植入后110天MicroCT成像及病理學觀察
3 橫突部分離斷骨缺損材料植入后110天掃描電鏡下觀察結果
4 材料植入后110天與正常橫突骨組織影像學對比
5 骨缺損材料植入組與單純骨缺損組的影像學比較
第四節(jié) 順磁性納米纖維復合材料的生物相容性評價
1 生物相容性評價的基本概念
2 鐵元素的代謝
3 腎小球疾病分類及病因
4 材料的生物相容性評價結果
4.1 組織反應評價
4.2 全身反應評價
4.2.1 材料植入組實驗動物術后一般情況的觀察結果
4.2.2 骨缺損材料植入組及自體骨移植手術組的體重變化
4.2.3 材料植入后營養(yǎng)水平的評價結果
4.2.4 材料植入后肝功能及腎功能的評價結果
4.2.5 材料植入后肝臟及腎臟病理評價結果
4.2.5.1 腎臟病理評價結果
4.2.5.2 肝臟病理評價結果
4.3 小結
第五章 結論
展望
主要參考文獻
附錄 非論文綜述
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]成骨細胞響應機械刺激的力化學轉(zhuǎn)導機理[J]. 王遠亮,唐麗靈,王建華,蔡紹皙. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2005(02)
本文編號:3141767
本文鏈接:http://www.sikaile.net/yixuelunwen/swyx/3141767.html
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