软骨细胞与静电纺丝pcl支架灌流培养构建组织工程软骨的实验研究

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2、中特另clDn以标注等内容外，文中不包含其他人已发表或撰写的研究成果，指导教师对此进行了审定。本论文由本人独立撰写，文责自负。研究生签名目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4英文缩写⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7研究论文软骨细胞与静电纺丝PCL支架灌流培养构建组织工程软骨的实验研究—1L—jo日

3、J舌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8材料与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16附图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19附表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34综述促进静电纺丝支架中细胞渗透生长的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯49个人简历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯50中文摘要软骨细胞与静电纺丝PCL支架灌流培养构建组织工程软骨的实验研究摘要先天性缺陷、退行性疾病(骨性关节炎)和创伤都会造成关节软骨的损伤。由于缺乏血管供应、神经支配以及淋巴回流，关节软骨损伤后的修复再生能力极弱。传统的外科治疗包括骨膜移植术、自体软骨移植术和骨髓刺激术等，但都存在临床预后差、可修补范围有限、组织功能低下及疾病传播风险等缺陷。软骨组织工程技术通过联合细胞治疗(软骨细胞、成人干细胞)、合适的生物材料支架(天然材料、人工合

6、成材料)以及多种生长和分化刺激因子，构建出功能化的体外软骨组织并最终移植至缺损部位，为解决软骨损伤难题带来了希望。种子细胞及支架选取是组织工程研究领域的重要内容，不同的种子细胞在不同的支架生长表现出不同的生物学特性。软骨细胞作为种子细胞己广泛应用于三维支架和生物反应器研究中。静电纺丝技术(Electrospinning)(简称“电纺”)可以制造出微米级和纳米级的纤维多孔支架，纤维精细度高，与天然细胞外基质(ExlracellularCellMatrix，ECM)纤维形态及分布相似，且孔隙率高、表面积体积

7、比大，在组织工程支架制造领域具有良好的应用前景，并广泛开展于骨、软骨、血管和神经组织再生研究。聚已内酯(Polycarpolaction，PCL)作为生物相容性及生物可吸收性好的人工合成生物材料，在越来越多的组织工程研究中使用，包括软骨组织工程。力学刺激是关节软骨生长发育的必备条件，种子细胞缺乏力学刺激，分泌软骨ECM的能力会很弱。动态的培养环境可以促进营养物质和代谢废物的运输循环，提高细胞的增殖和ECM合成能力。ECM维持着软骨的结构和功能，因而细胞生物力学的研究越来越受到重视。各种生物反应器(Bio

8、reactor)的研发和使用提供了仿生的力学刺激。灌流培养生物反应器(Flowperfusionbioreactor)将带有分化因子的培养基液体持续循环通过支架．细胞复合物，同时提供了剪切力和流体压力刺激，模仿了天然活动关节的力学环境。中文摘要由于本身所特有的结构和机械特性，静电纺丝支架联合生物反应器的研究较少。静电纺丝支架的纤维直径、孔径和孔隙率等结构参数都影响着局部力学环境的建立。在灌流生物反应器中，灌流速率的设置是影响力学刺激施加的独立参数，因而不同结构参数的静电纺丝支架加载于不同灌流速率的灌流反

9、应器中会带来不同的力学刺激，从而影响着细胞的活性及功能。探寻能够维持细胞活力并提供最佳力学刺激的灌流速率一直是灌流培养研究的目标。近年来学者们一直尝试灌流生物反应器和静电纺丝支架联合应用于软骨组织工程中，并取得了一定的成果。但如何设计制造出最匹配静电纺丝纤维膜的灌流生物反应器，以及如何优化静电纺丝支架结构参数和灌流速率以达到最佳培养效果等问题仍值得探入探讨和研究。目的：本研究自行设计制造灌流生物反应器，利用静电纺丝技术构建微米级大孔径PCL