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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

作　者: 陈义初
导　师: 董念国；史嘉玮
学　校: 华中科技大学
专　业: 外科学
关键词: 基质金属蛋白酶酶降解四分枝状聚乙二醇水凝胶去细胞瓣膜复合支架组织工程心脏瓣膜力学性能
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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。

全文目录

英汉缩略词表  4-6
中文摘要  6-9
Abstract  9-12
前言  12-16
  参考文献  13-16
第一部分 MMPs 底物肽的制备和检测  16-22
  1.材料与方法  16
  2. 结果  16-17
  3. 讨论  17-18
  参考文献  18-20
  附图  20-22
第二部分 MMPs 底物肽聚乙二醇复合水凝胶的制备及性质  22-32
  1.材料与方法  22-25
  2. 结果  25-28
  3. 讨论  28-30
  参考文献  30-32
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  32-40
  1. 材料和方法  32-35
  2. 结果  35-36
  3. 讨论  36-37
  参考文献  37-39
  附图  39-40
结论、创新与展望  40-42
综述  42-51
  参考文献  47-51
致谢  51

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

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