本文關鍵詞：摻銅硅酸鈣生物陶瓷的制備與表征及其促血管化性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：血管再生對于組織再生至關重要。根據(jù)組織工程原理利用生物材料和細胞進行組織修復時,需要新生豐富的血管網(wǎng)絡給材料里的細胞提供充足的氧氣和營養(yǎng)物質,讓細胞生長、增殖從而促進組織再生。早期生物活性玻璃被證實有促進血管化的能力,最近我們發(fā)現(xiàn)硅酸鈣(CaSiO3,CS)能促進人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)血管化,而且CS離子產(chǎn)物中的硅離子在一定濃度范圍內對血管化起主導作用。此外,有文獻報道,水溶性銅鹽溶解釋放的微量銅離子能誘導并穩(wěn)定細胞的缺氧微環(huán)境,進而促進細胞分泌血管內皮生長因子(VEGF),并由此激活血管化信號通路,最終促進內皮細胞遷移和血管化。然而,水溶性銅鹽中銅離子的釋放難以控制,而高濃度的銅離子可能產(chǎn)生細胞毒性。鑒于銅離子和硅離子已有的促血管化效應,本研究提出利用銅離子和硅離子協(xié)同作用進一步促進血管化的科學假設。我們首先確定了無細胞毒性并且能促進HUVEC血管化的銅離子濃度范圍。然后,根據(jù)最佳銅離子濃度設計并合成了摻銅硅酸鈣生物陶瓷(Cu-CaSiO3,Cu-CS)。隨后,研究發(fā)現(xiàn)Cu-CS生物陶瓷能夠在CS和可溶性銅鹽的基礎上進一步促進HUVEC與人真皮成纖維細胞(HDF)共培養(yǎng)體系中HUVEC生成血管化網(wǎng)絡狀結構,證實了銅離子和硅離子在促進HUVEC血管化過程中具有協(xié)同效應。最后,本文提出了HUVEC和HDF共培養(yǎng)體系中銅離子和硅離子協(xié)同促進HUVEC血管化的生物學機理。
【關鍵詞】：血管化 生物陶瓷 硅酸鈣 銅離子 協(xié)同作用
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 研究背景10-30
• 1.1 組織工程與組織工程血管化的重要性10-13
• 1.1.1 組織工程概述10-12
• 1.1.2 組織工程血管化的重要性12-13
• 1.2 組織工程血管化方法13-27
• 1.2.1 預血管化法13-15
• 1.2.2 支架設計法15-17
• 1.2.3 生長因子法17-18
• 1.2.4 細胞-細胞相互作用方法18-21
• 1.2.5 材料-細胞相互作用方法21-26
• 1.2.6 組織工程促血管化方法總結與展望26-27
• 1.3 課題的提出、主要研究內容及創(chuàng)新點27-30
• 1.3.1 課題的提出27-28
• 1.3.2 本論文的主要研究內容28-29
• 1.3.3 創(chuàng)新點29-30
• 第二章 誘導血管化的銅離子濃度篩選30-41
• 2.1 材料30-31
• 2.1.1 實驗原料與試劑30-31
• 2.1.2 實驗儀器31
• 2.1.3 實驗細胞31
• 2.2 配置梯度銅離子濃度的培養(yǎng)基31-32
• 2.3 梯度銅離子濃度的培養(yǎng)基HUVEC細胞實驗方法32-35
• 2.3.1 人臍靜脈內皮細胞HUVEC的培養(yǎng)32-33
• 2.3.2 CCK-8 表征HUVEC增殖33
• 2.3.3 結晶紫染色與Live-Died染色觀察單獨HUVEC血管化33
• 2.3.4 RT-PCR定量聚合酶連鎖反應33-35
• 2.4 結果與討論35-38
• 2.4.1 Cu~（2+）濃度對HUVEC細胞生長形態(tài)的影響35-36
• 2.4.2 Cu~（2+）濃度對HUVEC細胞增殖的影響36-37
• 2.4.3 微量Cu~（2+）對單獨HUVEC血管化的影響37-38
• 2.4.4 微量Cu~（2+）對血管化基因VEGF表達的影響38
• 2.5 結果分析與討論38-39
• 2.6 本章小結39-41
• 第三章 摻銅硅酸鈣Cu-CaSiO_3生物陶瓷的制備41-58
• 3.1 材料41-43
• 3.1.1 實驗原料與試劑41-42
• 3.1.2 實驗儀器42
• 3.1.3 實驗細胞42-43
• 3.2 摻銅硅酸鈣Cu-CaSiO_3生物陶瓷的制備與表征43
• 3.3 Cu-CaSiO_3生物陶瓷浸提液的制備及其離子濃度的測定43-44
• 3.4 細胞實驗方法44-47
• 3.4.1 HUVEC細胞和HDF細胞的培養(yǎng)44
• 3.4.2 HUVEC細胞增殖實驗44
• 3.4.3 體外ECMatrixTM血管化實驗44-45
• 3.4.4 HDF-HUVEC細胞直接接觸共培養(yǎng)45
• 3.4.5 vWF免疫熒光染色45
• 3.4.6 分離HUVEC-HDF共培養(yǎng)細胞45-46
• 3.4.7 定量聚合酶連鎖反應46-47
• 3.4.8 蛋白提取及酶聯(lián)免疫吸附試驗47
• 3.4.9 統(tǒng)計分析47
• 3.5 結果與討論47-57
• 3.5.1 Cu-CS生物陶瓷粉體的表征47-48
• 3.5.2 Cu-CS生物陶瓷離子浸提液對HUVEC增殖的影響48-49
• 3.5.3 Cu-CS離子浸提液對ECMatrixTM上HUVEC血管化的影響49-50
• 3.5.4 Cu-CS離子浸提液對HUVEC-HDF直接共培養(yǎng)體系血管化的影響50-51
• 3.5.5 Cu-CS離子浸提液對血管化基因VEGF, KDR和HIF-1α 表達的影響51-53
• 3.5.6 Cu-CS和CS離子浸提液的離子濃度測定53-54
• 3.5.7 結果分析與討論54-57
• 3.6 本章小結57-58
• 第四章 全文總結與展望58-60
• 4.1 全文總結58-59
• 4.2 展望59-60
• 參考文獻60-74
• 附錄1中英文縮寫字母表74-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文76-77
• 攻讀碩士學位期間參與的科研項目77-79

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本文編號：417867