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PEG纳米微球改性去细胞瓣构建组织工程心脏瓣膜的实验研究

作　者: 徐磊
导　师: 董念国
学　校: 华中科技大学
专　业: 外科学
关键词: 组织工程心脏瓣膜四分枝状聚乙二醇去细胞瓣 TGF-β1 纳米微球复合支架控释生物相容性力学性能
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

第一部分丙烯酰化四分枝聚乙二醇纳米微球合成第一节不同分子量4-Arm PEG-Ac合成和鉴定【摘要】目的:合成三种分子量丙烯酰化四分枝聚乙二醇(4-Arm polyethylene glycol-Acrylate,4-Arm PEG-Ac)。方法:以不同分子量四分枝聚乙二醇(4-Arm polyethylene glycol,4-Arm PEG)和丙烯酰氯为原料,通过酯化反应合成MW2,000Da、5,000Da及20,000Da三种分子量4-Arm PEG-Ac。应用1H核磁共振、高效液相色谱、基质辅助激光解吸电离、凝胶过滤色谱法鉴定该聚合物。结果:所合成聚合物纯度高,分子量与设计相符,多分散性和置换度都达到要求。结论:三种不同分子量多聚物都可以进行后续实验。第二节不同纳米微球合成和比较【摘要】目的:合成三种分子量4-Arm PEG-Ac纳米微球,并选择最合适的一种纳米微球进行后续试验。方法:以乳化交联法合成纳米微球,通过产率计算、透射电镜、Zeta电位分析仪比较三种纳米微球。结果:三种微球粒径范围都在20nm左右,由4-Arm PEG-Ac (MW20,000Da)所合成的纳米微球产率最高、形态最好、粒径最均一、分散相最多。结论:本次试验成功合成了三种纳米微球,以4-Arm PEG-Ac (MW20,000Da)为原料合成的纳米微球最适合进行后续试验。第二部分纳米微球改性去细胞瓣构建复合支架第一节纳米微球改性去细胞瓣构建复合支架【摘要】目的:构建纳米微球复合支架,并证明其微观结构稳定可靠。方法:以碳二亚胺盐酸盐( 1-Ethyl-3-(3-dimethyllaminopropyl)carbodiimide hydrochloride ,EDC.HCL)为交联剂,将纳米微球与去细胞瓣交联,制备纳米微球复合支架。对纳米微球复合支架进行HE染色观察、扫描电镜观察、三硝基苯磺酸(trinitro-benzene-sulfonic acid,TNBS)法检测自由氨基变化、湍流反应器检测支架稳定性。结果:电镜下支架表面布满纳米微球,TNBS法发现纳米微球复合支架自由氨基较单纯去细胞瓣明显减少,在湍流应力场作用2天后复合支架微观结构仍然保持。结论:成功地构建了纳米微球复合支架,其微观结构稳定可靠,纳米微球与去细胞瓣的结合是牢固的化学键合。第二节纳米微球复合支架相关生物学性能研究【摘要】目的:研究纳米微球复合支架生物相容性、控释特性及生物力学性能。方法:皮下包埋法研究纳米微球复合支架生物相容性,酶联免疫吸附测定法(enzyme linked immunosorbent assay ,ELISA)研究其对转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)的控释能力,拉伸试验研究其生物力学性能。结果:纳米微球复合支架皮下包埋实验炎症反应轻,该支架对TGF-β1包封率约为72%,从第12小时开始,表现出对TGF-β1明显控释,该支架最大应力及弹性模量高于天然瓣膜和去细胞瓣膜,维持最大应变的能力优于去细胞瓣膜。结论:构建的纳米微球复合支架具有良好的生物相容性,对于TGF-β1具有良好的包封和控释特性,生物力学性能优良。第三部分纳米微球复合支架构建组织工程心脏瓣膜【摘要】目的:鉴定原代培养肌成纤维细胞,证明包封有TGF-β1的纳米微球复合支架+肌成纤维细胞(Myofibroblasts,MFBs)体外静态培养方法能构建性能优良的组织工程心脏瓣膜(tissue engineering heart valve,TEHV)。方法:原代培养MFBs,直接光镜观察和免疫组化法鉴定,羟脯氨酸试剂盒检测TEHV胶原含量,拉伸试验检测TEHV力学性能。结果:光镜及免疫组化结果证明原代培养细胞为MFBs。与另外两组TEHV相比,包封有TGF-β1的纳米微球复合支架所构建的TEHV胶原含量明显增加,弹性模量及最大应力明显增强,具有较好的维持最大应变的能力。结论:该原代培养法成功地培养出MFBs,TGF-β1纳米微球复合支架+MFBs体外静态培养有望构建出性能良好的TEHV。

全文目录

英汉缩略词表  4-6
中文摘要  6-9
Abstract  9-13
前言  13-17
  参考文献  14-17
第一部分丙烯酰化四分枝聚乙二醇纳米微球合成  17-29
  第一节不同分子量4-Arm PEG-Ac 合成和鉴定  17-22
  第二节不同纳米微球合成和比较  22-28
  参考文献  28-29
第二部分纳米微球改性去细胞瓣构建复合支架  29-50
  第一节纳米微球改性去细胞瓣构建复合支架  29-38
  第二节纳米微球复合支架相关生物学性能研究  38-48
  参考文献  48-50
第三部分纳米微球复合支架构建组织工程心脏瓣膜  50-61
  参考文献  59-61
结论与展望  61-62
综述  62-71
  参考文献  68-71
致谢  71-72

PEG纳米微球改性去细胞瓣构建组织工程心脏瓣膜的实验研究

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