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《苏州大学》 2015年
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丝素蛋白取向凝胶/羟基磷灰石复合支架对骨间充质干细胞黏附和增殖的研究

郑恺  
【摘要】:人颌面部骨骼因其特殊的解剖结构和位置,极易受到创伤。虽然颌面部创伤的危险性不如颅脑等重要脏器伤,但是并发的咀嚼功能受限、面部外形改变及伴随的社会心理障碍,病患痛苦远甚于身体其他部位的损伤。颌面创伤近年来发病率逐年上升,且伤度加重,伤情更复杂,以“创伤治疗创伤”的传统治疗模式面临极大挑战。组织工程学的发展为颌面部组织创伤修复提供了新的思路,尤其是复合支架材料在组织修复治疗领域的广泛应用。其中,蚕丝以其优良的耐磨性、良好的生物相容性,可控的降解速率和独特的物理和化学性质,在组织工程领域广泛运用,尤其是作为组织创修复支架的原材料。然而,由于颌骨特殊的解剖形态及对功能形态恢复的高标准,组织工程材料需要依据颌面创伤整复的特点进行特殊设计,对力学性能、机械性能以及生物相容性都有着严格的要求。如何提高支架材料的力学机械性能,同时又保持良好的生物相容性和诱导性,使其更有利于颌面组织创伤的修复是我们面临的一项挑战。本研究的目的是尝试一种新的二元复合多孔支架并研究其生物相容性。该多孔支架是由丝素蛋白取向凝胶(oriented silk fibroin,SF)和羟基磷灰石颗粒(hydroxyapatite,HA)组成,我们命名为SF/HA支架。纤维的本质是由高分子链的聚集而成,其中纤维的机械性能与其聚集态结构密切相关。蚕丝纤维包含结晶结构、非晶结构和取向结构,其力学性能主要受取向结构的影响。因此本研究首先通过缓慢浓缩处理的方法自组装形成纳米纤维,并在电泳下获得一种弹性良好、机械性能较强且不溶于水的三维丝素蛋白支架。扫描电子显微镜(SEM)结果显示:支架中纤维直径在10μm作用,纤维呈有序取向性排列,纤维支架具有三维立体结构。其次我们研究了该取向凝胶的仿生矿化行为。将取向凝胶浸泡在模拟体液(SBF)中,观察凝胶的取向性对整个仿生矿化的影响。X射线衍射、ICP分析及扫描电子显微镜(SEM)结果表明:仿生矿化的钙磷沉积物为缺钙型磷灰石;磷灰石沉积的量与矿化时间的成正比;羟基磷灰石涂层表现为相互交联的多孔三维结构。最后,通过小鼠骨间充质干细胞的体外细胞培养,研究丝素蛋白取向凝胶/羟基磷灰石复合支架的生物相容性。扫描电镜及共聚焦显微镜结果表明,本研究所制备的丝素蛋白取向凝胶/羟基磷灰石复合支架对骨间充质干细胞黏附及增殖有明显的促进作用,且细胞成取向性生长。DNA定量分析结果进一步验证了支架良好的生物相容性。综上所述:本文制备的丝素蛋白取向凝胶/羟基磷灰石复合支架,良好具有生物相容性和机械性能,从而优化原有方法,进一步改进了丝蛋白性能,为丝素蛋白在颌面组织缺损修复的应用提供新的视野。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R318.08

【参考文献】
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【二级参考文献】
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