糖聚肽仿生生物材料的合成制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 02:36
組織損傷或終末器官衰竭通常難以自愈,嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量甚至危及生命,F(xiàn)有療法包括器官移植、手術(shù)治療、人工假體和機(jī)械裝置等,針對(duì)較大缺損難以取得令人滿意的治療效果。組織工程作為現(xiàn)有療法的補(bǔ)充和替代,是結(jié)合生物材料、細(xì)胞和信號(hào)因子構(gòu)建工程化組織以修復(fù)、替換或提升損傷組織與器官的潛在治療方案。然而,缺乏適宜化學(xué)、物理和生物學(xué)性質(zhì)的生物材料限制了組織工程在臨床應(yīng)用上的成功。在組織形成或修復(fù)過程中,生物材料不僅需要提供力學(xué)支撐,還需要引導(dǎo)細(xì)胞的行為。具體來說,生物材料需要具有適宜的生物相容性,生物降解性,力學(xué)性質(zhì),營養(yǎng)物、氣體小分子和蛋白等傳輸?shù)奈h(huán)境,生物活性和形狀結(jié)構(gòu)。糖聚肽可模擬天然糖蛋白或糖胺聚糖結(jié)構(gòu)與功能的特性,使以其為構(gòu)建組分的生物材料十分有希望滿足上述性能要求。本論文為了以糖聚肽為構(gòu)建組分設(shè)計(jì)出臨床可用的生物材料,從結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系出發(fā),研究了化學(xué)結(jié)構(gòu)與二級(jí)結(jié)構(gòu)、降解、力學(xué)性質(zhì)和生物相容性等的關(guān)系。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下。(1)制備了側(cè)鏈半乳糖、葡萄糖或甘露糖修飾的苯酚功能化糖聚肽,接著用辣根過氧化氫酶催化反應(yīng)原位制備了水凝膠,并研究了其成膠時(shí)間、力學(xué)性能、體內(nèi)降解行為和生物相容...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1組織工程示意圖M??
?第一章緒論???人們意識(shí)到組織工程和再生醫(yī)學(xué)的最終目的是相同的,二者的概念很大部分重疊,??因此大多數(shù)時(shí)候可以互換[7]。此外,也有些研宄者將二者合并互補(bǔ),稱作組織工??程與再生醫(yī)學(xué)用以指代上面的定義[19]。??!??Jmm.?£?'?Seeding?in?30??乂、?I?/?p^ous?scaffold??/?'?'?.?#??I?Matrix??:r黎-圓]??'?moiecuies??\??/!,??y?’_c—n??\?#?in?20??*?Na卿?articles??―一?乂??Engineered?tissue?/?,????tan5^alion?/、■':'?象??°?^?#?A)^?^??I?1?\,?s?Cell?isolation??];t????圖1.2?—個(gè)涉及細(xì)胞和多孔支架的典型組織工程修復(fù)示例丨叫??(a)從病人體內(nèi)提取可培養(yǎng)的細(xì)胞;(b)體外2D培養(yǎng)擴(kuò)增5?(c)細(xì)胞、生長因子、小分??子、微米/納米顆粒被包載進(jìn)多孔支架;(d)細(xì)胞-支架復(fù)合體在生物反應(yīng)器提供的適宜環(huán)境??下形成功能組織:(e)工程化組織植入缺損部位進(jìn)行修復(fù)。??1.2.2組織工程三要素??從組織工程的概念可知,細(xì)胞、生物材料和信號(hào)因子在整個(gè)治療中起著重要??作用,代表了組織工程的三要素(圖1.3)。根據(jù)治療需要的不同,可以選擇性地??結(jié)合其中的要素。一般來說對(duì)于具有一定修復(fù)能力的組織部位(如皮膚,骨和肝??臟等),治療可只選擇生物材料和信號(hào)因子。對(duì)于無修復(fù)能力的組織部位(如軟??骨和角膜),則通常需要三者的結(jié)合使用。??3??
?第一章緒論?????^???氣維?'?,??P?T‘?’リ::V^,.4:??f?T,ssue?'■??engineering??./?s,-'?A\,:??/-?Growtkfactors?^?\??\?^Mechanical?forces?/??V??^?/??????圖1.3組織工程三要素171??1.2.2.1?細(xì)胞??細(xì)胞作為各種組織器官的重要組成部分,在生物活動(dòng)中發(fā)揮著不可或缺的作??用,是工程化組織的構(gòu)建基石。通常組織工程可用的細(xì)胞根據(jù)來源物種個(gè)體不同??可以分為同種同體(來源于病人自身)、同種異體(來源于其他人)和異種的(來??源于其他物種)細(xì)胞。顯然,同種同體細(xì)胞是組織工程最好的選擇,可避免不良??免疫反應(yīng)和免疫抑制劑帶來的副反應(yīng)[7]。然而,同種同體細(xì)胞受限于來源受限、??擴(kuò)增培養(yǎng)時(shí)間過長、細(xì)胞表型改變和供體部位病變[7,161。許多研宄者希望通過使??用同種異體或異種的細(xì)胞代替同種同體細(xì)胞來解決同種同體細(xì)胞來源受限的問??題[7]。一種策略是利用更易獲得的鄰近部位細(xì)胞,如Kojima等的研究就表明從??綿羊鼻柱骨或氣管組織提取的軟骨細(xì)胞可產(chǎn)生新的氣管組織[I6,2G]。盡管如此,使??用同種異體或異種來源的細(xì)胞不可避免面臨免疫排斥、疾病的轉(zhuǎn)移傳播、細(xì)胞微??環(huán)境的不適和倫理方面的風(fēng)險(xiǎn)[7,16]。??根據(jù)細(xì)胞分化潛能的不同可以區(qū)分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、多潛能干細(xì)??胞、單潛能干細(xì)胞和不具分化潛能的特定組織細(xì)胞[21]。全能千細(xì)胞可以產(chǎn)生新的??個(gè)體,多能干細(xì)胞可以從胚胎層產(chǎn)生各種組織,多潛能干細(xì)胞可分化為多種不具??4??
本文編號(hào):3374008
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1組織工程示意圖M??
?第一章緒論???人們意識(shí)到組織工程和再生醫(yī)學(xué)的最終目的是相同的,二者的概念很大部分重疊,??因此大多數(shù)時(shí)候可以互換[7]。此外,也有些研宄者將二者合并互補(bǔ),稱作組織工??程與再生醫(yī)學(xué)用以指代上面的定義[19]。??!??Jmm.?£?'?Seeding?in?30??乂、?I?/?p^ous?scaffold??/?'?'?.?#??I?Matrix??:r黎-圓]??'?moiecuies??\??/!,??y?’_c—n??\?#?in?20??*?Na卿?articles??―一?乂??Engineered?tissue?/?,????tan5^alion?/、■':'?象??°?^?#?A)^?^??I?1?\,?s?Cell?isolation??];t????圖1.2?—個(gè)涉及細(xì)胞和多孔支架的典型組織工程修復(fù)示例丨叫??(a)從病人體內(nèi)提取可培養(yǎng)的細(xì)胞;(b)體外2D培養(yǎng)擴(kuò)增5?(c)細(xì)胞、生長因子、小分??子、微米/納米顆粒被包載進(jìn)多孔支架;(d)細(xì)胞-支架復(fù)合體在生物反應(yīng)器提供的適宜環(huán)境??下形成功能組織:(e)工程化組織植入缺損部位進(jìn)行修復(fù)。??1.2.2組織工程三要素??從組織工程的概念可知,細(xì)胞、生物材料和信號(hào)因子在整個(gè)治療中起著重要??作用,代表了組織工程的三要素(圖1.3)。根據(jù)治療需要的不同,可以選擇性地??結(jié)合其中的要素。一般來說對(duì)于具有一定修復(fù)能力的組織部位(如皮膚,骨和肝??臟等),治療可只選擇生物材料和信號(hào)因子。對(duì)于無修復(fù)能力的組織部位(如軟??骨和角膜),則通常需要三者的結(jié)合使用。??3??
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本文編號(hào):3374008
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