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组织工程材料制备、支架构建与评价的若干研究

作　者: 胡应乾
导　师: 朱康杰；蒋宏亮
学　校: 浙江大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 生物可降解高分子组织工程支架神经导管生长因子控制释放同轴电纺法核壳型纳米纤维
分类号: R318.08
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

组织工程是一门新兴的交叉学科,已经引起了人们的广泛关注。组织工程的核心是建立由细胞和支架组成的三维复合体,支架在组织工程研究中的重要性不言而喻。此外,如何将活性因子引入支架,对一些生物活性物质如生长因子、DNA等进行缓释,从而促进细胞的生长、增殖和分化等,一直是组织工程研究中的一个重要课题。因此组织工程的产生对生物降解材料以及支架制作技术提出了新的挑战。本论文首先设计合成了聚酯-聚碳酸酯型和聚酯-聚碳酸酯-聚醚型三元共聚物,利用溶液浇铸/粒子沥出法将其构建成微孔导管,并考察其作为神经桥接导管的可行性。然后利用乳液冷冻干燥法制备了PLGA多孔支架,并将rhBMP-2引入支架中,与PLGA支架和涂有胶原蛋白的PLGA支架进行比较,通过体外和体内实验考察了它们对细胞生长和骨组织再生的不同促进作用。最后采用同轴电纺新技术制备了刚性多糖纳米纤维支架,并成功的构建了含有生物活性物质的PCL/右旋糖苷纳米纤维支架。具体内容如下: (1) 以辛酸亚锡为催化剂,采用本体开环聚合制备了无规型的聚(2,2-二甲基-1,3-三亚甲基碳酸酯/ε-己内酯/乙交酯)和聚(2,2-二甲基-1,3-三亚甲基碳酸酯/ε-己内酯/聚乙二醇)三元共聚物,利用IR、NMR和GPC对其组成、结构等进行了分析表征。 DSC结果表明大多数三元共聚物的玻璃化温度在-50℃以下,共聚物中只存在PCL结晶相,在室温及体温(37℃)下呈现高弹态。力学性能测试结果表明大多数三元共聚物的拉伸强度和弹性模量分别在6.2Mpa和25Mpa以上,具有优良的强度和韧性,适合制作神经导管。大多数三元共聚物的吸水率都小于10%,改变GA和PEG的含量,可以调节共聚物的亲水性和降解性。通过溶液浇铸/粒子沥出法制备了微孔聚合物导管,导管具有较低的溶胀度,优良的弹性和柔韧性。在桥接大鼠坐骨神经10mm断伤的实验中发现16周内未有导管坍塌及压迫神经的现象,同时大多数再生轴突可越过10mm间距。16周后导管开始发生纵向崩裂。组织学评价和电生理测试表明导管已经促使神经再生

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-13
第一章绪论  13-50
  第一节组织工程简介  13-21
    1．1 组织工程的定义  13-14
    1．2 组织工程支架及其制备  14-21
      1．2．1 组织工程支架材料  14-18
      1．2．2 组织工程支架的制备方法  18-21
  第二节静电纺丝与高分子纳米纤维支架  21-28
    2．1 高压静电纺丝法简介  21-22
    2．2 影响电纺的工艺参数  22-25
    2．3 电纺纤维膜的应用  25-28
      2．3．1 组织工程支架  25-26
      2．3．2 药物控释及其它生物医用领域  26-27
      2．3．3 其它方面的应用  27-28
  第三节周围神经损伤与修复  28-37
    3．1 研究背景  28-30
    3．2 神经解剖学简介  30-32
    3．3 神经导管修复周围神经损伤  32-37
      3．3．1 非生物降解型神经导管  32-33
      3．3．2 生物可降解型神经导管  33-35
      3．3．3 导管内神经再生微环境的构建  35-37
  第四节课题提出  37-39
  参考文献  39-50
第二章三元共聚物的合成及神经导管的构建与评价  50-89
  第一节三元共聚物的合成与表征  50-68
    1．1 引言  50-51
    1．2 实验部分  51-53
      1．2．1 主要试剂  51
      1．2．2 单体的制备  51-52
      1．2．3 共聚物的合成  52
      1．2．4 共聚物的表征  52-53
      1．2．5 降解实验  53
    1．3 结果与讨论  53-68
      1．3．1 共聚物的合成  53-54
      1．3．2 共聚物的表征  54-64
      1．3．3 降解实验  64-68
  第二节神经导管的构建与初步评价  68-82
    2．1 引言  68
    2．2 实验部分  68-71
      2．2．1 神经导管的制备与表征  68-69
      2．2．2 导管移植手术  69
      2．2．3 组织学观察  69
      2．2．4 形态学分析  69-70
      2．2．5 电生理检测  70
      2．2．6 坐骨神经功能指数评价  70-71
      2．2．7 统计分析  71
    2．3 结果与讨论  71-82
      2．3．1 神经导管的制备与表征  71-74
      2．3．2 组织学观察  74-77
      2．3．3 形态学分析  77-80
      2．3．4 电生理检测  80-81
      2．3．5 坐骨神经功能指数评价  81-82
  本章小结  82-83
  参考文献  83-89
第三章重组人骨形成蛋白-2(rhBMP-2)缓释支架的制备与评价  89-103
  1．1 引言  89-90
  1．2 实验部分  90-91
    1．2．1 主要原料  90
    1．2．2 缓释支架的制作与评价  90-91
    1．2．3 成骨细胞的立体培养与评价  91
  1．3 结果与讨论  91-100
    1．3．1 缓释支架的制作与评价  91-96
    1．3．2 成骨细胞的立体培养与评价  96-100
  本章小结  100-101
  参考文献  101-103
第四章同轴电纺法制备组织工程支架的初步研究  103-126
  第一节刚性多糖纳米纤维支架的制备与表征  103-110
    1．1 引言  103-104
    1．2 实验部分  104-105
      1．2．1 主要试剂  104
      1．2．2 多糖支架的制备  104-105
      1．2．3 表征与评价  105
    1．3 结果与讨论  105-110
  第二节核壳型纳米纤维支架及其控制释放性能的初步研究  110-121
    2．1 引言  110-111
    2．2 实验部分  111-112
      2．2．1 主要试剂  111
      2．2．2 核壳型电纺纤维膜的制备  111
      2．2．3 核壳型电纺纤维膜的表征  111-112
    2．3 结果与讨论  112-121
      2．3．1 电纺支架的制作与表征  112-117
      2．3．2 BSA的释放与支架的体外降解  117-121
  本章小结  121-123
  参考文献  123-126
全文总结  126-127
论文创新点  127-128
作者读博期间已发表和待发表的论文／专利  128-129
致谢  129

组织工程材料制备、支架构建与评价的若干研究

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