MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备复合支架的实验研究

MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备复合支架的实验研究

论文摘要

第一部分:基质金属蛋白酶底物肽的合成和检测目的:分别制备对基质金属蛋白酶-2(MMP-2)高度敏感的MMP(W)X肽和对MMP-2不敏感的MMP(DF) X肽,进行相关检测。方法:采用Fmoc固相合成法制备MMP(W)X肽和MMP(DF) X肽,MMP(W)X肽的氨基酸序列为Ac-CRD-GPQG↓IWGQ-DRC-NH2,MMP(DF) X肽的氨基酸序列为Ac-CRD-GDQGIAGF-DRC-NH2。采用高效液相色谱法和质谱进行鉴定。结果: MMP(W)X肽高效液相色谱分析其纯度为99.06%,质谱检测分子量为1632.79/摩尔;MMP(DF)X肽高效液相色谱分析其纯度为99.29%,质谱检测分子量为1553.69/摩尔。结论:MMPs底物肽能够体外合成并用于组织工程研究。第二部分:基质金属蛋白酶底物肽聚乙二醇复合水凝胶的制备及性质研究目的:采用分子量20,000Da丙烯酰化四分枝状聚乙二醇(4-arm-PEG-Ac)和基质金属蛋白酶底物肽制备可降解复合水凝胶,并检测其性能。方法:利用已制备的基质金属蛋白酶底物肽,联合丙烯酰化四分枝状聚乙二醇制备浓度为10%(w/v)的复合水凝胶。MMP(W)X肽复合PEG水凝胶为实验A组,MMP(DF) X肽复合PEG水凝胶为实验B组,对照C组为单纯PEG水凝胶。比较三种水凝胶在37℃磷酸盐缓冲液中的降解情况,再外源性添加MMP-2,观察三种水凝胶降解情况。检测三组水凝胶的细胞毒性。在制胶过程中包埋转化生长因子(TGF-β1),检测各组水凝胶对TGF-β1的缓释效果。结果:磷酸盐缓冲液中A、B、C三组水凝胶4周累计降解率分别为68.36%、64.23%、66.28%,三者差异无统计学意义(P>0.05);分别添加MMP-2,A组4周累计降解率为83.75%,降解速度加快,B、C组则变化不明显。MTT法检测复合PEG水凝胶无细胞毒性。A、B、C三组水凝胶TGF-β17天累计释放率分别为59.63%、53.18%、44.36%,三者差异无统计学意义(P>0.05);分别添加MMP-2后,A组对TGF-β1释放速度明显加快。结论: MMPs底物肽PEG复合水凝胶结构稳定、对细胞无毒性。其中对MMP-2敏感型复合PEG水凝胶对生长因子TGF-β1有良好的控释效果,有望应用于新型组织工程心脏瓣膜支架材料的研制。第三部分: MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备复合支架目的:制备对MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶去细胞瓣复合支架,并检测其相关生物学性能。方法:采用酶+去污剂法制备去细胞瓣。在MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶成胶过程中,利用化学交联剂碳化二亚胺(EDC)将复合水凝胶与去细胞瓣充分耦联,制备复合支架。进行HE染色和电镜扫描观察与DNA含量、羟脯氨酸含量以及瓣叶生物力学检测。结果:形态学观察见复合支架细胞外基质紧密,胶原纤维结构整齐、紧凑。与单纯去细胞瓣相比较,复合支架的DNA含量、羟脯氨酸含量差异无统计学意义(P>0.05),但瓣叶生物力学性能提高。结论: MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备的复合支架,保持去细胞瓣基本特征的同时有助提高生物力学性能,有利于组织工程心脏瓣膜的构建。

论文目录

  • 英汉缩略词表
  • 中文摘要
  • Abstract
  • 前言
  • 参考文献
  • 第一部分 MMPs 底物肽的制备和检测
  • 1.材料与方法
  • 2. 结果
  • 3. 讨论
  • 参考文献
  • 附图
  • 第二部分 MMPs 底物肽聚乙二醇复合水凝胶的制备及性质
  • 1.材料与方法
  • 2. 结果
  • 3. 讨论
  • 参考文献
  • 第三部分 MMP-2 敏感型聚乙二醇水凝胶去细胞瓣制备复合支架
  • 1. 材料和方法
  • 2. 结果
  • 3. 讨论
  • 参考文献
  • 附图
  • 结论、创新与展望
  • 综述
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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