熱致相分離法制備組織工程血管支架及生物學評價
發(fā)布時間:2017-05-14 14:10
本文關鍵詞:熱致相分離法制備組織工程血管支架及生物學評價,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:熱致相分離技術是一種制備納米纖維組織工程支架的有效手段,采用該技術制備的管狀支架可用于小口徑血管缺損的修復。但采用左旋聚乳酸(PLLA)單一材料制備的納米纖維血管支架由于缺乏柔性和彈性,力學強度與天然血管有很大差距,無法滿足臨床需要。為克服這一難題,本論文采用PLLA與彈性體聚(ε一己內酯)(PCL)或左旋聚乳酸一聚ε-己內酯共聚物(PLCL,50:50)的混合體系來制備相分離管狀支架。并通過交聯(lián)劑將肝素與納米纖維血管支架表面共價結合,提高支架的抗凝血能力。通過培養(yǎng)豬髂動脈內皮細胞(PIECs)和人血管平滑肌細胞(HVSCs)對材料的生物相容性進行評價。主要研究分為三個部分: 1.采用PLLA/PCL及PLLA/PLCL復合體系制備納米纖維管狀支架。結果顯示:當PLLA/PCL混合體系進行相分離時,支架具有大孔結構,并且孔徑及孔隙率隨著PCL的比例的提高而增大。由于PLLA和PCL不相容,混合聚合物溶液在-80℃發(fā)生相分離。PLLA處于不穩(wěn)定狀態(tài)而發(fā)生旋節(jié)分解相分離,形成均一的納米纖維結構;體系中PCL處于亞穩(wěn)狀態(tài)而發(fā)生成核-生長相分離,PCL形成微球并分布于PLLA的納米纖維結構中。部分PCL微球在相分離過程中從支架中逃逸出來,使制備的納米纖維支架具有“海島”狀結構。而在PLLA/PLCL混合體系中,由于兩者具有較好的相容性,發(fā)生相分離時,能夠形成均一的納米纖維結構,因此制備的血管支架的拉伸力學性能得到很大提高。 2.將PLLA/PLCL混合比例為40:60的納米纖維管狀支架進行肝素化,肝素與納米纖維支架能夠通過交聯(lián)劑共價結合。由于支架表面接有肝素,提高了材料的親水性,降低了蛋白吸附能力。通過甲苯胺藍染色法定量分析,得出支架上肝素的含量為3.0±0.13μg/cm2,體外凝血實驗表明,表面肝素化支架提高了抗凝血能力。 3.分別采用PIECs和HVSCs細胞與支架共培養(yǎng),評價血管支架的生物相容性。結果表明PIECs細胞能在PLLA/PLCL支架表而增殖和生長,細胞與支架結合緊密,并且細胞形態(tài)良好。相分離納米纖維材料能夠為細胞提供更多的附著和生長位點,并能維持細胞表型。HVSCs細胞共培養(yǎng)結果也表明細胞能夠在支架表面上粘附生長。因此,相分離制備的PLLA/PLCL小口徑納米纖維血管支架有望用于損傷血管的修復。
【關鍵詞】:PLLA PLCL 相分離 血管支架 組織工程
【學位授予單位】:東華大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R318.08
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 1 緒論12-23
- 1.1 血管組織工程13-14
- 1.2 天然材料組織工程血管支架14-16
- 1.3 功能聚合物為基礎的血管組織工程支架16-18
- 1.4 血管細胞及生長因子18-19
- 1.5 制備血管支架的方法19-21
- 1.5.1 無支架的全細胞生物血管19-20
- 1.5.2 靜電紡絲法20
- 1.5.3 脫細胞血管基質20
- 1.5.4 快速成型法20-21
- 1.5.5 生物反應器的設計和組織培養(yǎng)的調控21
- 1.5.6 熱致相分離/冷凍干燥21
- 1.6 本論文的研究內容、創(chuàng)新點及意義21-23
- 1.6.1 研究內容21-22
- 1.6.2 創(chuàng)新點及意義22-23
- 2 復合納米纖維管狀支架的制備與表征23-40
- 2.1 前言23-24
- 2.2 實驗內容24-28
- 2.2.1 材料與儀器24-25
- 2.2.2 PLLA/PLCL、PLLA/PCL復合納米纖維支架的制備25-26
- 2.2.3 形貌表征26
- 2.2.4 孔徑及孔隙分析26
- 2.2.5 力學性能測試26-27
- 2.2.6 化學結構分析27
- 2.2.7 X射線衍射(XRD)27
- 2.2.8 熱學性質分析27-28
- 2.3 結果與討論28-38
- 2.3.1 混合不同材料對血管支架的影響28-31
- 2.3.2 支架密度和孔隙率分析31-32
- 2.3.3 力學測試結果分析32-34
- 2.3.4 紅外圖譜分析34-35
- 2.3.5 X-射線衍射分析35-38
- 2.4 本章小結38-40
- 3 PLLA/PLCL復合納米纖維血管支架的肝素化40-52
- 3.1 引言40-43
- 3.1.1 血液凝固的原理40-41
- 3.1.2 血液與材料接觸導致的凝血41-43
- 3.2 實驗內容43-46
- 3.2.1 材料與儀器43-44
- 3.2.2 PLLA/PLCL40:60納米纖維支架的肝素化44
- 3.2.3 甲苯胺藍染色測試44-45
- 3.2.4 紅外圖譜鑒別45
- 3.2.5 接觸角測試45
- 3.2.6 血管支架表面的肝素含量分析45
- 3.2.7 血管支架表面的蛋白吸附測試45
- 3.2.8 體外抗凝血測試45-46
- 3.3 結果與討論46-50
- 3.3.1 甲苯胺藍染色分析46
- 3.3.2 紅外圖譜鑒別分析46-47
- 3.3.3 親疏水性測試47
- 3.3.4 PLLA/PLCL40:60納米纖維膜上肝素量的測定47-48
- 3.3.5 PLLA/PLCL40:60納米纖維膜體外蛋白吸附測試48-49
- 3.3.6 體外抗凝血測試49-50
- 3.4 本章小結50-52
- 4 PLLA/PLCL復合納米纖維血管支架的生物學評價52-65
- 4.1 前言52-53
- 4.2 實驗內容53-58
- 4.2.1 材料與儀器53-55
- 4.2.2 材料準備及處理55
- 4.2.3 復蘇細胞55
- 4.2.4 細胞觀察55-56
- 4.2.5 消化細胞56
- 4.2.6 細胞種植56
- 4.2.7 黏附細胞形貌觀察56
- 4.2.8 細胞黏附與增殖測試56-57
- 4.2.9 PIECs細胞染色及共聚焦觀察57
- 4.2.10 HVSMCs細胞染色及共聚焦觀察57-58
- 4.2.11 PIECs細胞特異表達蛋白染色及共聚焦觀察58
- 4.3 結果與討論58-63
- 4.3.1 細胞在培養(yǎng)板上的形貌觀察58-59
- 4.3.2 細胞SEM形貌觀察59-60
- 4.3.3 細胞增殖60-61
- 4.3.4 PIECs細胞染色及共聚焦觀察61-62
- 4.3.5 HVSMCs細胞染色及共聚焦觀察62
- 4.3.6 PIECs特異蛋白的表達染色62-63
- 4.4 本章小結63-65
- 5 結論與展望65-67
- 5.1 本論文主要結論65-66
- 5.2 存在問題與展望66-67
- 參考文獻67-72
- 附錄 攻讀碩士學位期間科研及發(fā)表論文情況72-73
- 致謝73
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前3條
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1 鄭書家;抗凝血生物材料的血液相容性研究[D];重慶大學;2004年
本文關鍵詞:熱致相分離法制備組織工程血管支架及生物學評價,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:365408
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