本文關鍵詞：基于絲素蛋白的反蛋白石結(jié)構(gòu)三維細胞支架的構(gòu)建研究

  更多相關文章： 絲素蛋白 微流控裝置 三維細胞支架 反蛋白石結(jié)構(gòu) 細胞培養(yǎng)

【摘要】：蠶絲是一種古老的天然材料,被人利用的歷史已經(jīng)有幾千年。絲素蛋白是從蠶絲中提取出來的一種天然蛋白,由18種氨基酸組成,其中富含的甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸多以-Gly-Ala-Gly-Ala-Ser-重復序列的多肽形式存在。絲素蛋白被用作手術縫合材料應用于生物醫(yī)學領域也已有數(shù)百年歷史,其優(yōu)異的生物相容性,生物可降解性,良好的機械性能和光學性能在目前的高科技研究平臺下有了更廣闊的應用空間。在治療組織器官損傷方面,組織工程是最具前景的方式,它能夠避免傳統(tǒng)治療方法中會出現(xiàn)的免疫排斥和供體短缺等問題。在組織工程的多個重點問題當中,細胞支架的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是在材料科學和生物醫(yī)學領域最被廣泛研究的。細胞支架的結(jié)構(gòu)關系到細胞的粘附,細胞的增殖,營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和代謝產(chǎn)物的排出等多個方面。絲素蛋白具有生物相容性和生物可降解性,是一種理想的細胞支架材料,我們希望將絲素蛋白應用于細胞支架中,制備成一種具有良好反蛋白石結(jié)構(gòu)的三維細胞支架。本論文主要研究了一種基于絲素蛋白的反蛋白石結(jié)構(gòu)三維細胞支架的有效制備方法,具體工作如下：1.絲素蛋白的提取及凝膠化試驗：我們從生蠶繭中提取絲素蛋白,并對比了不同提取體系的特點;將提取的絲素蛋白制備成包括水凝膠、海綿、納米纖維薄膜等不同形式,并評估三種不同形式絲素蛋白材料的不同性質(zhì)。2.絲素蛋白反蛋白石結(jié)構(gòu)三維細胞支架的構(gòu)建：我們利用自制的微流控裝置制備了三種材料的單分散性模板微球；通過對比確定聚己內(nèi)酯材料為制備模板微球的最佳方案,并將其模板微球排列成密堆積結(jié)構(gòu)的模板團聚體；將絲素蛋白浸潤到模板團聚體空隙中復制模板結(jié)構(gòu),最后將模板微球除去即可得到反蛋白石結(jié)構(gòu)的絲素蛋白三維細胞支架。3.絲素蛋白細胞支架的細胞培養(yǎng)試驗：我們研究了絲素蛋白水凝膠材料和海綿材料在細胞培養(yǎng)試驗中的優(yōu)劣,認為海綿形式更好的機械性能使之相較于水凝膠形式更具優(yōu)勢；將絲素蛋白海綿的反蛋白石結(jié)構(gòu)三維細胞支架應用于細胞試驗,利用倒置熒光顯微鏡等方式表征了細胞的粘附和生長情況,并用MTT法評估了細胞的活性和增殖情況。
【關鍵詞】：絲素蛋白 微流控裝置 三維細胞支架 反蛋白石結(jié)構(gòu) 細胞培養(yǎng)
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-33
• 1.1 絲素蛋白11-19
• 1.1.1 絲素蛋白簡介11-14
• 1.1.1.1 絲素蛋白的凝膠機理12-13
• 1.1.1.2 絲素蛋白的凝膠結(jié)構(gòu)13
• 1.1.1.3 絲素蛋白凝膠的機械性能13-14
• 1.1.2 絲素蛋白的改性14-16
• 1.1.2.1 物理改性14
• 1.1.2.2 化學改性14-16
• 1.1.3 絲素蛋白的應用研究16-19
• 1.1.3.1 組織工程支架材料16-17
• 1.1.3.2 抗粘附抗凝血材料17
• 1.1.3.3 光刻膠材料17-18
• 1.1.3.4 治愈傷口敷料18
• 1.1.3.5 藥物的控釋材料18-19
• 1.1.3.6 生活日用品19
• 1.2 微流控技術19-25
• 1.2.1 微流控技術的概念19-20
• 1.2.2 微流控技術制備微液滴的原理及裝置20-22
• 1.2.3 微流控技術制備微液滴的影響因素22-24
• 1.2.3.1 材料性質(zhì)22-23
• 1.2.3.2 幾何形狀23-24
• 1.2.4 微流控技術制備微液滴的應用24-25
• 1.3 細胞支架25-31
• 1.3.1 細胞支架的材料26-29
• 1.3.1.1 天然獲取的材料26-28
• 1.3.1.2 人工合成的材料28-29
• 1.3.2 細胞支架的結(jié)構(gòu)29-31
• 1.3.2.1 電紡纖維30
• 1.3.2.2 三維反蛋白石支架30
• 1.3.2.3 微載體30-31
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容31-33
• 第二章 絲素蛋白的提取及凝膠化試驗33-43
• 2.1 序言33-34
• 2.2 實驗部分34-36
• 2.2.1 實驗試劑34
• 2.2.2 實驗儀器34-35
• 2.2.3 絲素蛋白的提取35-36
• 2.2.4 絲素蛋白的凝膠化試驗36
• 2.2.4.1 絲素蛋白水凝膠(Hydrogel)36
• 2.2.4.2 絲素蛋白海綿(Sponge)36
• 2.2.4.3 絲素蛋白納米纖維(Nano-fiber)36
• 2.3 結(jié)果與討論36-41
• 2.3.1 絲素蛋白的提取36-37
• 2.3.2 絲素蛋白水凝膠37-38
• 2.3.3 絲素蛋白海綿38
• 2.3.4 絲素蛋白納米纖維38-41
• 2.4 本章小結(jié)41-43
• 第三章 絲素蛋白反蛋白石結(jié)構(gòu)三維細胞支架的構(gòu)建43-57
• 3.1 序言43-44
• 3.2 實驗部分44-48
• 3.2.1 實驗試劑44
• 3.2.2 實驗儀器44-45
• 3.2.3 玻璃微流控裝置的制作45-46
• 3.2.4 模板微球的制備46-47
• 3.2.4.1 聚苯乙烯(PS)微球的制備46
• 3.2.4.2 瓊脂糖(Agarose)微球的制備46-47
• 3.2.4.3 聚己內(nèi)酯(PCL)微球的制備47
• 3.2.5 絲素蛋白的三維細胞支架的構(gòu)建47-48
• 3.3 結(jié)果與討論48-56
• 3.3.1 微流控裝置48
• 3.3.2 聚苯乙烯微球的制備48-49
• 3.3.3 瓊脂糖微球的制備49-51
• 3.3.4 聚己內(nèi)酯微球的制備51-54
• 3.3.5 絲素蛋白的三維細胞支架的構(gòu)建54-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第四章 絲素蛋白細胞支架的細胞培養(yǎng)試驗57-67
• 4.1 序言57-58
• 4.2 實驗部分58-61
• 4.2.1 實驗試劑58
• 4.2.2 實驗儀器58
• 4.2.3 細胞種植與培養(yǎng)58-60
• 4.2.3.1 細胞復蘇59
• 4.2.3.2 細胞換液59
• 4.2.3.3 細胞傳代59
• 4.2.3.4 細胞計數(shù)59-60
• 4.2.4 絲素蛋白細胞支架培養(yǎng)HepG2細胞60
• 4.2.5 熒光活性染色60
• 4.2.6 細胞增殖檢測(MTT法)60-61
• 4.3 結(jié)果與討論61-66
• 4.3.1 不同形式絲素蛋白基底材料的細胞培養(yǎng)61-63
• 4.3.2 不同形式絲素蛋白基底材料的對細胞活性和增殖的影響63-64
• 4.3.3 絲素蛋白三維細胞支架的細胞培養(yǎng)64-65
• 4.3.4 絲素蛋白三維細胞支架對細胞活性和增殖的影響65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻69-77
• 碩士期間發(fā)表的論文及申請專利77-79
• 致謝79

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