纳米梯度支架复合BMSCs体外构建骨—软骨的初步研究

论文摘要

制备Ⅰ型胶原/纳米羟基磷灰石（nano-HAp）复合物,TEM、IR、XRD表征；盐滤沥法制备分别由PLGA/I型胶原/nano-HAp及PLGA/透明质酸钠组成的一体化双层骨-软骨支架,SEM观察支架表面形貌,MTT法测细胞毒性及与BMSCs复合培养检测该支架生物相容性。用静电纺丝的方法制备不同纳米HAp含量的PLGA/Hap复合电纺膜,分别接种大鼠BMSCs复合培养。14d和21d后,进行碱性磷酸酶、茜素红染色,观察BMSCs成骨分化情况。静电纺丝法制备PLGA/HAp/Zein复合纤维膜,FT-IR、DSC分别检测；采用多层沉积静电纺丝方法,制备HAP、透明质酸分别呈梯度分布的三维支架,植入兔膝关节骨-软骨缺损处,对支架自身的变化及缺损修复效果进行初步的研究。结果表明,一体化双层骨-软骨支架具有良好的微观结构,无细胞毒性,细胞与支架生物相容性良好,但细胞生长缓慢；不同HAp含量的PLGA能电纺成微米/纳米纤维,BMSCs能够良好地粘附、生长和增殖,碱性磷酸酶和茜素红染色表明BMSCs具有向骨细胞分化的趋势；PLGA/Hap/Zein能获得纳米/微米级电纺纤维。通过多层沉积方式,成功制备纳米梯度骨-软骨支架。植入兔骨软骨缺损4W后,该支架生物相容性良好,与宿主骨-软骨整合较好,支架与宿主界面有粘连并有少量的新生组织长入,支架本身暂无溶胀、收缩及分层等现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 前言
• 1.1 支架材料
• 1.1.1 单层支架
• 1.1.2 双层支架
• 1.2 种子细胞
• 1.2.1 软骨细胞及骨细胞
• 1.2.2 骨髓间充质干细胞
• 1.2.3 胚胎干细胞
• 1.3 静电纺丝
• 1.4 本课题的研究目的及意义
• 2 双层骨-软骨支架的制备及生物相容性初步研究
• 2.1 实验材料与仪器
• 2.1.1 主要实验材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 nano-HAp/Ⅰ型胶原复合材料的制备
• 2.2.2 nano-HAp/Ⅰ型胶原复合材料理化性能表征
• 2.2.3 分层复合一体化骨-软骨支架
• 2.2.4 支架形态学观察
• 2.2.5 支架孔隙率测定
• 2.2.6 大鼠BMSCs体外分离培养
• 2.2.7 细胞-支架共培养及细胞粘附观察
• 2.2.8 细胞增殖毒性试验
• 2.2.9 统计学方法
• 2.3 实验结果
• 2.3.1 nano-HAp/Ⅰ型胶原复合材料理化性能表征
• 2.3.2 骨-软骨复合支架形态及孔隙率
• 2.3.3 BMSCs形态及生长情况观察
• 2.3.4 骨-软骨复合支架生物相容性评价
• 2.3.4.1 骨一软骨复合支架细胞毒性实验
• 2.3.4.2 BMSCs-支架复合培养SEM观察
• 2.4 讨论
• 2.5 本章小结
• 3 电纺制备PLGA/HAp纳米纤维骨支架
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 实验动物
• 3.1.2 实验试剂及配制
• 3.1.3 主要实验仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 电纺制备PLGA/HAp纳米/微米纤维支架
• 3.2.2 PLGA/HAp纳米/微米纤维支架表征
• 3.2.3 大鼠BMSCs体外分离培养
• 3.2.4 MTT法检测细胞增殖率
• 3.2.5 PLGA/HAp纳米/微米纤维支架与BMSC复合培养
• 3.2.6 BMSC在PLGA/HAp纳米纤维支架的分化及检测
• 3.2.7 统计学方法
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 PLGA/HAp纳米纤维支架表征
• 3.3.2 MTT法检测细胞增殖率
• 3.3.3 PLGA/HAp纳米/微米纤维支架与BMSCs复合培养
• 3.3.4 BMSC在PLGA/HAp纳米纤维支架的分化及检测
• 3.3.5 茜素红钙结节染色结果
• 3.4 讨论
• 3.5 本章小结
• 4 纳米梯度复合骨-软骨支架的制备
• 4.1 主要实验材料
• 4.1.1 实验动物
• 4.1.2 实验试剂及材料
• 4.1.3 实验仪器
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 PLGA/HAp/Zein支架的制备
• 4.2.2 PLGA/HAp/Zein支架的理化性能表征
• 4.2.3 兔BMSCs体外分离培养
• 4.2.4 单层电纺膜与兔BMSCs复合培养
• 4.2.5 纳米梯度骨-软骨支架的制备及与兔BMSC的复合培养
• 4.3 实验结果
• 4.3.1 PLGA/HAp/Zein支架的理化性能表征
• 4.3.2 兔BMSCs观察
• 4.3.3 单层电纺膜与兔BMSCs复合培养
• 4.3.4 纳米梯度骨-软骨支架与兔BMSCs的复合培养
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 5 一体化纳米梯度骨-软骨支架植入兔关节缺损的初步研究
• 5.1 实验材料
• 5.1.1 实验动物
• 5.1.2 实验试剂及器材
• 5.2 实验方法
• 5.3 实验结果
• 5.3.1 大体观察
• 5.4 结果讨论
• 5.5 本章小结
• 6 总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢