本文關(guān)鍵詞：智能凝膠微球的制備及其在卵巢癌細胞體外三維培養(yǎng)中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：細胞體外培養(yǎng)一直是生物組織工程領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容,有效的模擬組織細胞在體內(nèi)所處的化學、物理和生物環(huán)境成為細胞體外培養(yǎng)首要解決的問題。細胞三維培養(yǎng)是指在模擬體內(nèi)細胞的化學、物理和生物學條件下,在三維支架中進行細胞培養(yǎng)。與傳統(tǒng)的體外二維細胞培養(yǎng)(2D培養(yǎng))相比,體外三維細胞培養(yǎng)(3D培養(yǎng))更接近細胞在體內(nèi)生長的微環(huán)境。隨著組織工程的發(fā)展,具有良好生物相容性的水凝膠已經(jīng)廣泛應(yīng)用于體外細胞培養(yǎng)。水凝膠是一類含有親水基團,能在水中溶脹而不溶解的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物,其獨特結(jié)構(gòu)以及高含水量與細胞外基質(zhì)(ECM)結(jié)構(gòu)性能類似。環(huán)糊精超分子水凝膠除了具有一般水凝膠的基本特性,還具有獨特的自組裝和分子識別特性,可以表現(xiàn)出良好的智能響應(yīng)效應(yīng),如溫度、光、pH值等刺激響應(yīng)性。本課題基于β-環(huán)糊精(β-CD)和偶氮苯(Azo)的主客體作用,制備光響應(yīng)智能凝膠微球,并在微球上引入RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸,Arginine-Glycine-Aspartic acid),對其在細胞培養(yǎng)應(yīng)用中做了初步探索。當在可見光照射下,由于RGD的存在,細胞在微球上表現(xiàn)出良好的吸附性,有利于細胞的培養(yǎng)；當在紫外光照射下,RGD隨Azo從微球上脫離,導致細胞從微球上脫離,這有利于捕獲培養(yǎng)的細胞。具體內(nèi)容如下：1、枝接有β-CD的PEG交聯(lián)P(MVE-alt-MA) (Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic acid))凝膠微球的制備與表征。首先,通過酯化反應(yīng),將p-CD枝接到P (MVE-alt-MAH) (Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride))上,然后用反相懸浮聚合法將PEG與P(MVE-alt-MA)-g-β-CD交聯(lián)制備PEG交聯(lián)P(MVE-alt-MA)-g-β-CD凝膠微球,通過光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)圖片可知制備的凝膠微球表面相對光滑,粒徑相對均一。2、將RGD與偶氮苯連接,通過β-CD與偶氮苯的主客體作用,將Azo-RGD修飾到制備的凝膠微球上,實現(xiàn)微球的光響應(yīng)性。由于環(huán)糊精的外緣親水而內(nèi)腔疏水,因而它能夠像酶一樣提供一個疏水的結(jié)合部位,作為主體包絡(luò)各種適當?shù)目腕w,形成包合物及分子組裝體系。偶氮苯在可見光照射下,呈反式結(jié)構(gòu),可進入β-CD內(nèi)腔,自組裝形成包合物,而在紫外光(UV)照射下,偶氮苯發(fā)生順反異構(gòu)轉(zhuǎn)變,呈順式結(jié)構(gòu),從β-CD內(nèi)腔脫離,從而實現(xiàn)p-CD與偶氮苯在不同光照射下分離和吸附可控,繼而實現(xiàn)制備的智能凝膠微球具有光響應(yīng)性,控制細胞分離和吸附。為提高細胞在智能凝膠微球上的吸附,本課題還引入RGD,以實現(xiàn)細胞在微球表面更好的成長。3、利用制備的光響應(yīng)智能凝膠微球培養(yǎng)卵巢癌SKOV3細胞,實現(xiàn)細胞的智能培養(yǎng),分析比較細胞在不同光照下的活性、形貌、增殖情況。實驗表明,相對于在紫外光照射下的智能微球,細胞在可見光照射下的智能微球表面表現(xiàn)出更好的粘附性。
【關(guān)鍵詞】：智能水凝膠 三維細胞培養(yǎng) 光響應(yīng) β-CD 偶氮苯
【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】：R943;R96
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-38
• 1.1 引言12
• 1.2 智能凝膠類型12-15
• 1.2.1 溫度敏感性水凝膠13
• 1.2.2 pH敏感水凝膠13-14
• 1.2.3 光敏感水凝膠14-15
• 1.2.4 電場敏感性水凝膠15
• 1.3 智能凝膠在細胞三維培養(yǎng)中的應(yīng)用15-20
• 1.3.1 溫度敏感性水凝膠在細胞培養(yǎng)中的應(yīng)用15-17
• 1.3.2 pH敏感性水凝膠膠在細胞培養(yǎng)中的應(yīng)用17-18
• 1.3.3 光敏感性水凝膠在細胞培養(yǎng)中的應(yīng)用18-20
• 1.3.4 其他智能凝膠在細胞三維培養(yǎng)中的應(yīng)用20
• 1.4 凝膠三維支架對細胞生長的影響20-22
• 1.4.1 智能凝膠支架對細胞活性和鋪展能力的影響20-21
• 1.4.2 智能凝膠支架對細胞分化和遷移的影響21-22
• 1.5 基于環(huán)糊精主客體識別作用的光響應(yīng)智能水凝膠22-25
• 1.5.1 環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)22
• 1.5.2 基于環(huán)糊精/偶氮苯主客體作用的光響應(yīng)水凝膠22-24
• 1.5.3 基于環(huán)糊精/金剛烷的光響應(yīng)水凝膠24-25
• 1.6 含RGD的多肽對細胞行為的影響25-27
• 1.6.1 ECM對細胞生長的影響25-26
• 1.6.2 含RGD的多肽對細胞粘附行為的影響26
• 1.6.3 含RGD的多肽在組織工程中的應(yīng)用26-27
• 1.7 目前存在的問題與挑戰(zhàn)27
• 1.8 本論文主要研究內(nèi)容27-28
• 參考文獻28-38
• 第二章 凝膠微球的制備和表征38-52
• 2.1 引言38-39
• 2.2 實驗材料與儀器39-40
• 2.2.1 實驗材料39-40
• 2.2.2 實驗儀器40
• 2.3 實驗方法40-43
• 2.3.1 P(MVE-alt-MAH)枝接β-CD40-41
• 2.3.2 凝膠微球的制備41-42
• 2.3.3 凝膠的制備42
• 2.3.4 凝膠的制備42-43
• 2.3.4.1 紅外光譜測試42
• 2.3.4.2 PEG交聯(lián)P(MVE-alt-MA)-β-CD水凝膠的力學性能測試42
• 2.3.4.3 PEG交聯(lián)P(MVE-alt-MA)-β-CD內(nèi)部結(jié)構(gòu)表征42
• 2.3.4.4 微球的表面形貌表征42-43
• 2.4 結(jié)果與討論43-48
• 2.4.1 凝膠微球的制備原理43-44
• 2.4.2 紅外光譜分析44-45
• 2.4.3 力學性能分析45-46
• 2.4.4 凝膠橫截面形貌46
• 2.4.5 凝膠微球的形貌及各因素對凝膠微球的影響46-48
• 2.5 本章小結(jié)48
• 參考文獻48-52
• 第三章 光響應(yīng)智能凝膠微球的制備和表征52-63
• 3.1 引言52-53
• 3.2 實驗材料與儀器53-54
• 3.2.1 實驗材料53
• 3.2.2 實驗儀器53-54
• 3.3 實驗方法54-57
• 3.3.1 偶氮苯的羧基化54-55
• 3.3.2 羧基化偶氮苯接RGD55
• 3.3.3 通過主客體作用制備光響應(yīng)智能凝膠微球55-56
• 3.3.4 測試與表征56-57
• 3.3.4.1 紅外光譜測試56
• 3.3.4.2 ~1H NMR測試56
• 3.3.4.3 紫外光照射前后EDS測試56-57
• 3.4 結(jié)果與討論57-60
• 3.4.1 β-CD與Azo發(fā)生主客體作用原理57
• 3.4.2 紅外光譜分析57-58
• 3.4.3 Azo-COOH與Azo-RGD ~1H NMR圖譜分析58-59
• 3.4.4 紫外光照射前后EDS測試分析59-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 參考文獻61-63
• 第四章 光響應(yīng)凝膠微球在SKOV3細胞培養(yǎng)中的應(yīng)用63-73
• 4.1 引言63-64
• 4.2 實驗材料與儀器64-65
• 4.2.1 實驗材料64
• 4.2.2 實驗儀器64-65
• 4.3 實驗方法65-67
• 4.3.1 卵巢癌SKOV3細胞培養(yǎng)65-66
• 4.3.2 細胞活性的測定66
• 4.3.3 細胞的分布和形態(tài)的觀察66-67
• 4.4 結(jié)果與分析67-70
• 4.4.1 細胞活性67-68
• 4.4.2 細胞分布和形態(tài)觀察68-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 參考文獻71-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-77
• 5.1 全文總結(jié)73-74
• 5.2 創(chuàng)新性74-75
• 5.3 展望75-77
• 致謝77-79
• 碩士期間學術(shù)活動79

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本文編號：441485