【摘要】：目的:關(guān)節(jié)軟骨無血管和神經(jīng),自我修復能力不足。治療關(guān)節(jié)軟骨缺損的傳統(tǒng)方法效果非常有限。而軟骨組織是由軟骨細胞和細胞外基質(zhì)組成的,因此我們制備了一種以細胞外基質(zhì)中的透明質(zhì)酸為基本成分的材料-基于酰肼化化學反應(yīng)的透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid-adipic dihydrazide,HA-ADH)/G4RGDS功能化氧化果膠(G4RGDS-aldehyde pectin,PAD-RGD)的可注射水凝膠,而后進一步研究此類支架在促進軟骨形成和再生方面的作用。方法:1.材料制備:采用腙交聯(lián)方法制備酰肼化透明質(zhì)酸-功能化氧化果膠水凝膠。將制備好的材料進行分析,包括交聯(lián)后不同重量比的水凝膠的形態(tài)學、力學強度、凝膠時間、降解時間,綜合評估水凝膠的物理化學性質(zhì)。2.體外實驗:將細胞包裹進水凝膠中進行活-死細胞染色,western-blot、qPCR、糖胺聚糖的測定和二型膠原免疫熒光染色等實驗,驗證水凝膠促進細胞增殖和促進成軟骨等各方面的作用,綜合評估水凝膠的體外生物特性。3.體內(nèi)實驗:制作新西蘭兔股骨髁間軟骨缺損模型(n=6),然后將不同重量比(8/2,6/4)的HA-ADH/PAD-RGD可注射水凝膠分別注射進缺損部位。3個月后取材,將軟骨標本固定、脫鈣、石蠟包埋、切片、染色,綜合評價軟骨體內(nèi)修復效果。結(jié)果:1.材料制備以及表征研究表明:采用腙交聯(lián)方法制備的水凝膠具有理想的空間結(jié)構(gòu)、可調(diào)節(jié)的成膠時間、力學強度和降解時間。不同重量比的水凝膠具有不同的物理化學性質(zhì)。但是我們的研究發(fā)現(xiàn),在三種重量比中,按6/4比例進行交聯(lián)的水凝膠物理化學性質(zhì)最佳。2.體外實驗結(jié)果表明,此水凝膠具有良好的細胞相容性和組織相容性,同時能夠促進軟骨細胞的增殖、分化,并且維持軟骨細胞的表型。其中,重量比為6/4的水凝膠包裹的細胞活性最強,增殖能力最強,Ⅱ型膠原基因和蛋白表達水平最高。3.體內(nèi)試驗結(jié)果表明:此水凝膠可以促進軟骨細胞增殖、細胞外基質(zhì)的分泌以及維持軟骨細胞的表型,并促進軟骨再生和修復。其中,重量比為6/4的水凝膠軟骨修復效果最好,明顯優(yōu)于對照組和重量比為8/2組。結(jié)論:實驗研究表明,不同HA-ADH/PAD-RGD重量比的水凝膠能夠促進軟骨細胞增殖、細胞外基質(zhì)的分泌,以及維持軟骨細胞的表型,促進軟骨再生和修復,其中重量比為6/4的水凝膠是維持軟骨表型的最佳比例,具有最佳的軟骨缺損修復效果。因此,我們預測基于酰肼化化學反應(yīng)的透明質(zhì)酸功能化氧化果膠可注射水凝膠將成為軟骨組織工程再生中非常有前景的支架材料。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R684;R318.08
【圖文】：

圖 1：HA-ADH/PAD-RGD 水凝膠的橫斷面：8/2 組（A），6/4 組（B），4/6 組（C）Figure 1：Transverse section of HA-ADH / PAD-RGD hydrogel：8/2（A），6/4（B），4/6（C）SEM 圖片顯示，HA-ADH/PAD-RGD 凝膠橫截面是非均一的、連續(xù)的多孔結(jié)構(gòu)，主要是由凝膠內(nèi)部水分子的升華所致（圖 1）。8/2 組和 4/6 組水凝膠孔徑約200-300μm，6/4 組的水凝膠具有約 100-200μm 的孔徑。此外，研究表明，適合軟骨細胞生長和發(fā)揮正常生理功能的水凝膠的孔徑范圍應(yīng)為 70-120μm[29]。因此6/4 組的水凝膠有適合軟骨細胞生長和發(fā)揮正常生理功能的孔徑。

圖 1：HA-ADH/PAD-RGD 水凝膠的橫斷面：8/2 組（A），6/4 組（B），4/6 組（C）Figure 1：Transverse section of HA-ADH / PAD-RGD hydrogel：8/2（A），6/4（B），4/6（C）SEM 圖片顯示，HA-ADH/PAD-RGD 凝膠橫截面是非均一的、連續(xù)的多孔結(jié)構(gòu)，主要是由凝膠內(nèi)部水分子的升華所致（圖 1）。8/2 組和 4/6 組水凝膠孔徑約200-300μm，6/4 組的水凝膠具有約 100-200μm 的孔徑。此外，研究表明，適合軟骨細胞生長和發(fā)揮正常生理功能的水凝膠的孔徑范圍應(yīng)為 70-120μm[29]。因此，6/4 組的水凝膠有適合軟骨細胞生長和發(fā)揮正常生理功能的孔徑。

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本文編號：2712837