论文题目: 透明质酸基中枢神经组织工程框架材料的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料科学与工程
作者: 田维明
导师: 李恒德,崔福斋
关键词: 组织工程,透明质酸,神经再生,框架材料,抗体输送松系统
文献来源: 清华大学
发表年度: 2005
论文摘要: 中枢神经(CNS)的再生是一个世界性的难题。与皮肤、肌肉、肝组织和外周神经(PNS)相比,成熟的CNS组织的再生能力十分有限。组织工程是一种促进CNS再生的很有希望的途径之一。本课题模拟CNS组织的细胞外基质的基本成分和结构,首次详细研究了以透明质酸为基础的水凝胶作为CNS组织工程框架材料的可行性。由于纯的透明质酸凝胶缺乏细胞黏附性能不利于细胞贴附和生长,为了模拟CNS细胞外基质的结构和成分,通过化学接枝的手段,分别用层粘连蛋白(laminin,LN)和多聚赖氨酸(PDL)分别对透明质酸进行改性,以增强HA的神经细胞贴附性能和神经相容性。这一将该材料植入成年缺损大鼠的大脑皮层后,该材料具有良好的神经相容性,能够抑制胶质瘢痕的形成,并能诱导神经胶质细胞的迁移进入材料,为轴突的再生提供良好的生物为环境,促进神经轴突长入将改性后的水凝胶。该材料具有促进血管再生的功能。采用化学接枝的方法将Nogo-66受体的抗体接枝到HA分子上,制备了pH值敏感的抗体疏松系统,研究结果表明接枝抗体在酸性环境中,以较高的速率释放,在中性和碱性的环境下,抗体释放的速度较低。由于损伤后的脑组织的pH值会降低,并且随着组织的修复pH值逐渐恢复到正常的生理值,抗体的释放速度由快逐渐减慢,因此抗体的释放速率就会受到损伤的脑组织不断变化的pH值的调控。同时还系统检测了该抗体输送系统的诱导神经纤维再生的特点,在体外与神经细胞共培养时能够诱导轴突向着材料的方向生长。本研究选用了阻断单侧大脑中动脉的局部灶性缺血大鼠模型作为CNS的损伤模型,将抗体释放系统植入大鼠的脑梗塞区域,能够促进梗塞区脑组织再生及功能重建,并在植入的凝胶内部了发现了β-tublin-Ш阳性的神经细胞。
论文目录:
第1章 绪论
1.1 中枢神经再生的研究现状
1.1.1 引言
1.1.2 CNS 再生研究的策略
1.2 CNS 组织工程的研究现状
1.2.1 组织工程的基本概念
1.2.2 组织工程用于CNS 再生修复的研究现状
1.2.3 透明质酸作为生物材料的应用
1.3 本课题的研究内容
第2章 层粘连蛋白对透明质酸水凝胶改性的研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器、试剂和动物
2.2.2 活性水凝胶的制备和表征
2.2.3 大鼠皮质神经元的分离与培养
2.2.4 凝胶植入
2.2.5 免疫组化和细胞染色
2.2.6 透射电镜超薄切片观察微结构
2.3 结果与讨论
2.3.1 材料分析与表征
2.3.2 细胞培养
2.3.3 水凝胶的脑内植入研究
2.4 本章小结
第3章 多聚赖氨酸对透明质酸水凝胶改性的研究
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 水凝胶制备
3.2.2 X 射线光电子能谱(XPS)分析
3.2.3 流变学研究
3.2.4 SEM 观察
3.2.5 HA-PDL 复合凝胶的神经相容性的研究
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 SEM 分析
3.3.2 XPS 分析
3.3.3 流变学研究
3.3.4 细胞培养
3.3.5 HA-PDL 复合水凝胶的神经相容性的研究
3.4 本章小结
第4章 NgR 抗体的输送系统水凝胶的制备
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 抗体的制备和活性研究
4.2.2 抗体接枝
4.2.3 抗体接枝率的评价
4.2.4 体外抗体释放规律的研究
4.3 结果和讨论
4.3.1 抗体的制备和活性检测
4.3.2 抗体的接枝
4.3.3 抗体输送系统的释放规律的研究
4.4 本章小结
第5章 抗体输送系统的性能检测
5.1 前言
5.2 材料和方法
5.2.1 抗体活性检测
5.2.2 鸡胚神经节细胞的分离和培养
5.2.3 轴突再生诱导检测
5.3 结果与讨论
5.3.1 释放后抗体活性的检测
5.3.2 鸡胚神经节细胞的分离和培养
5.3.3 轴突再生诱导检测
5.4 本章小结
第6章 抗体输送系统对于 MCAO 大鼠模型脑组织再生的研究
6.1 前言
6.2 材料和方法
6.2.1 动物模型的制备
6.2.2 缺血灶显示 TTC 反应
6.2.3 植入凝胶材料
6.2.4 抗体分布检测
6.2.5 行为学测试
6.2.6 免疫组化和细胞染色
6.2.7 数据分析
6.3 结果与讨论
6.3.1 MCAO 大鼠作为动物模型
6.3.2 抗体分布检测
6.3.3 动物行为学评价
6.3.4 血管再生研究
6.3.5 免疫组织化学的研究
6.5 本章小结
第7章 结论
参考文献
致谢与声明
附录A
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
发布时间: 2006-06-29
参考文献
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