近年來,可注射生物材料由于其獨特的液-固轉(zhuǎn)變性能在組織工程和組織再生方面引起了很大的關(guān)注�？勺⑸渌z其多孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與天然細胞外基質(zhì)(ECM)相似,具有良好的生物相容性,而且可以很好的無間隙地填充無規(guī)則形狀的受損部位,所以在藥物釋放、載細胞、組織工程以及再生醫(yī)學等領域有著很大的應用前景。海藻酸鈉(SA)水凝膠是目前研究比較成熟的水凝膠體系之一,且其已經(jīng)在組織工程中有了應用,但是傳統(tǒng)地將海藻酸鈉溶液滴加到多價陽離子溶液中,由于凝膠由外而內(nèi)形成太快,致使制備出的海藻酸鈉水凝膠珠體可注射性差且海藻酸鈉自身也缺乏生物活性。本課題組前期的研究表明硅酸鈣(CS)和鎂黃長石(Aker)兩種生物陶瓷具有較為優(yōu)良的生物活性,可以促進干細胞成骨分化及體內(nèi)成骨。此外,這兩種生物陶瓷在生理環(huán)境中都可以降解釋放出二價陽離子使周圍微環(huán)境成堿性,這也意味著可以通過調(diào)節(jié)p H值來控制生物陶瓷釋放二價陽離子的速度。因此,本課題根據(jù)生物陶瓷和海藻酸鈉的各自特點,提出將具有生物活性的生物陶瓷作為海藻酸鈉交聯(lián)成凝膠的Ca源,通過兩者復合且依靠可水解呈酸性的試劑調(diào)控生物陶瓷原位釋放二價陽離子來可控地交聯(lián)海藻酸鈉,獲得具有生物...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 骨再生的含義及研究內(nèi)容
    1.2 骨修復材料
    1.3 本論文課題的提出、主要研究內(nèi)容以及創(chuàng)新點
第二章 可注射海藻酸鈉/硅酸鈣/葡萄糖酸內(nèi)酯復合水凝膠的研究
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 主要實驗試劑和設備
        2.2.2 SA/CS/GDL可注射復合水凝膠的制備
        2.2.3 SA/CS/GDL復合水凝膠凝膠時間的測定
        2.2.4 SA/CS/GDL復合水凝膠的抗壓強度的測定
        2.2.5 SA/CS/GDL復合水凝膠的溶脹性能表征
        2.2.6 SA/CS/GDL復合水凝膠的體外生物礦化性能評價
        2.2.7 SA/CS/GDL復合水凝膠浸提液的配制
        2.2.8 細胞培養(yǎng)
        2.2.9 SA/CS/GDL復合水凝膠體外細胞活性和增殖的影響
        2.2.10 SA/CS/GDL復合水凝膠體外對細胞堿性磷酸酶活性的影響
        2.2.11 SA/CS/GDL復合水凝膠體外促成血管性能評價
    2.3 結(jié)果
        2.3.1 SA/CS/GDL復合水凝膠的凝膠時間
        2.3.2 SA/CS/GDL復合水凝膠的抗壓強度
        2.3.3 SA/CS/GDL復合水凝膠的溶脹性能
        2.3.4 SA/CS/GDL復合水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和體外生物礦化
        2.3.5 SA/CS/GDL復合水凝膠的細胞相容性
        2.3.6 SA/CS/GDL復合水凝膠對rtBMSCs細胞的成骨分化的影響
        2.3.7 SA/CS/GDL復合水凝膠對HUVECs細胞的血管化作用
        2.3.8 SA/CS/GDL復合水凝膠浸提液的離子濃度
    2.4 討論
    2.5 結(jié)論
第三章 可注射海藻酸鈉/鎂黃長石/葡萄糖酸內(nèi)酯復合水凝膠的研究
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 主要實驗試劑和設備
        3.2.2 SA/Aker/GDL可注射復合水凝膠的制備
        3.2.3 體外多水環(huán)境的可注射模型
        3.2.4 SA/Aker/GDL復合水凝膠凝膠時間的測定
        3.2.5 SA/Aker/GDL復合水凝膠的抗壓強度的測定
        3.2.6 SA/Aker/GDL復合水凝膠的溶脹和降解性能的表征
        3.2.7 SA/Aker/GDL復合水凝膠pH值測定
        3.2.8 CaSiO3和Ca2MgSi2O7在水溶液中的離子釋放速率
        3.2.9 SA/Aker/GDL復合水凝膠誘導羥基磷灰石沉積檢測
        3.2.10 細胞培養(yǎng)
        3.2.11 蛋白的提取與蛋白濃度的測試
        3.2.12 SA/Aker/GDL復合水凝膠體外細胞活性和增殖能力的測定
        3.2.13 SA/Aker/GDL復合水凝膠體外對hBMSCs促成骨分化的測試
        3.2.14 SA/Aker/GDL復合水凝膠體外對共培養(yǎng)體系中HUVECs促成血管化的測試
        3.2.15 磁珠分離共培養(yǎng)體系中的HUVECs細胞和hBMSCs細胞
        3.2.16 RNA提取
        3.2.17 Realtime-PCR
        3.2.18 SA/Aker/GDL復合水凝膠植入裸鼠皮下對血管形成和成骨分化的影響
    3.3 結(jié)果
        3.3.1 SA/Aker/GDL復合水凝膠可注射性的驗證
        3.3.2 SA/Aker/GDL復合水凝膠理化性能的測定
        3.3.3 SA/Aker/GDL復合水凝膠對hBMSCs和HUVECs細胞活性和增殖能力的影響
        3.3.4 SA/Aker/GDL復合水凝膠體外對hBMSCs成骨分化的影響
        3.3.5 SA/Aker/GDL復合水凝膠體外在共培養(yǎng)體系中對細胞成骨成血管的影響
        3.3.6 SA/Aker/GDL復合水凝膠體內(nèi)促成血管化的評價
        3.3.7 SA/Aker/GDL復合水凝膠體內(nèi)促hBMSCs成骨分化以及礦化的影響623.4 討論
    3.4 討論
    3.5 結(jié)論
第四章 可注射海藻酸鈉/鎂黃長石/氨基酸復合水凝膠的研究
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 主要實驗試劑和設備
        4.2.2 SA/Aker/AA復合水凝膠的制備
        4.2.3 SA/Aker/AA復合水凝膠凝膠時間的測定
        4.2.4 SA/Aker/AA復合水凝膠的抗壓強度的測定
        4.2.5 SA/Aker/AA復合水凝膠的溶脹性能的表征
        4.2.6 SA/Aker/AA復合水凝膠pH值的測定
        4.2.7 SA/Aker/AA復合水凝膠誘導羥基磷灰石的沉積檢測
        4.2.8 細胞培養(yǎng)
        4.2.9 蛋白的提取與蛋白濃度的提取
        4.2.10 SA/Aker/AA復合水凝膠體外細胞活性和增殖能力的測定
        4.2.11 SA/Aker/AA復合水凝膠體外對hBMSCs成骨分化的測試
        4.2.12 SA/Aker/AA復合水凝膠對共培養(yǎng)體系中HUVECS成血管化的測試
        4.2.13 磁珠分離共培養(yǎng)體系中的HUVECs和hBMSCs
        4.2.14 RNA的提取
        4.2.15 Realtime-PCR
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 SA/Aker/AA復合水凝膠理化性能的測定
        4.3.2 SA/Aker/AA復合水凝膠對hBMSCs和HUVECs細胞活性和增殖的測定
        4.3.3 SA/Aker/AA復合水凝膠體外對hBMSCs成骨分化的影響
        4.3.4 SA/Aker/AA復合水凝膠在體外共培養(yǎng)體系中對細胞成骨和成血管的影響
    4.4 討論
    4.5 結(jié)論
第五章 全文總結(jié)及展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3935448