模拟体液法制备壳聚糖羟磷灰石组织工程支架与评估.pdf

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1、分类号：R783.5学校代码：10062密级：学号：2013602259硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目：模拟体液法制备壳聚糖/羟磷灰石组织工程支架与评估TITLEFabricationandevaluationofhydroxyapatite-chitosanscaffoldusingsimulatedbodyfluidmethod一级学科：口腔医学二级学科：口腔临床医学论文作者：许可导师：李洪发天津医科大学研究生院二〇一六年五月分类号：R783.5学校代码：10062密级：学号：2013602259学

2、位类别：科学学位专业学位学科门类：医学硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目：模拟体液法制备壳聚糖/羟磷灰石组织工程支架与评估TITLEFabricationandevaluationofhydroxyapatite-chitosanscaffoldusingsimulatedbodyfluidmethod一级学科：口腔医学二级学科：口腔临床医学论文作者：许可导师：李洪发导师组成员：赵艳红天津医科大学研究生院二〇一六年五月中文摘要目的应用模拟体液（simulatedbodyfluid，SBF）仿生矿化法制备

3、羟磷灰石(hydroxyapatite,HA)-壳聚糖（chitosan,CHI）支架，并对支架的理化性能及自身的吸水性能、溶胀性能、降解性能进行评估，探讨矿化时间对支架结构的影响，并将成骨诱导后的脂肪基质干细胞接种到该支架上，通过观察细胞的增殖分化情况验证该支架的细胞相容性，进一步了解该支架对细胞生长的影响。方法先将壳聚糖粉末溶于2%乙酸溶液中，应用冷冻干燥法制备壳聚糖支架，NaOH乙醇-水溶液除酸，多聚磷酸钠交联；将该支架应用交替浸泡法进行预钙化，然后浸入模拟体液中进行矿化，控制矿化时间分别为7d、14d、21d，即为三组实验组

4、，单纯壳聚糖支架为对照组，检测支架的大体形态、内部结构、孔径、孔隙率、物质组成、官能团组成、机械力学性能及吸水率、溶胀率、降解性能、热力学性质等属性，再将经过成骨诱导后的脂肪基质干细胞（adipose-derivedstemcells,ADSCs）接种到支架上，观察细胞-支架复合物粘附性、进行Live/Dead染色、免疫组织化学染色、茜素红染色分析、定量分析细胞增殖量、碱性磷酸酶（alkalinephosphatase,ALP）活性，确定支架的细胞相容性。结果1.壳聚糖支架在模拟体液中矿化14d时生成的矿化物形态与支架基质复合良好，

5、在支架的孔壁上会形成条索状聚集样矿化物，矿化21d时矿化物呈团聚状、具有杂质碎片2.矿化14d，壳聚糖支架的矿化物分布均匀，在X射线衍射图像中能观察到31.79°、32.21°、32.90°三个HA特征峰，晶体组成符合HA特征。3.当矿化时间不足（矿化7d）时，壳聚糖支架的复合矿化物为碳酸化的羟基磷灰石，当矿化时间足够长（矿化14d以上）时，该支架的复合矿化物为磷酸化的羟基磷灰石。4.压缩/拉伸弹性模量随着矿化时间的延长而增强，在矿化21d时其压缩/拉伸弹性模量分别达到79Kpa和86Kpa，与单纯壳聚糖支架组（对照组）的差异具有统

6、计学意义（P<0.05）。5.当支架在降解液中刚开始降解时，其降解率升高的很快，随着降解时间的I延长，支架的降解率趋于稳定。降解液的pH第一周内上升，第二周内下降，在随后的时间内缓慢上升直至稳定在7.54。6.矿化14d的细胞在扫面电子显微镜中相比于其他两组其粘附性最强、Dead/Live染色中成活性最好、CCK-8实验中细胞增殖量最多，与其他实验组及对照组的差异均有统计学意义（P<0.05）。7.Ⅰ型胶原染色和茜素红染色显示三组实验组其细胞数量、Ⅰ型胶原及钙离子分泌量随着细胞培养时间的延长而增多，并且矿化14d组支架接种的细胞Ⅰ型

7、胶原分泌情况最佳、钙化结节的数量最多。结论1.模拟体液仿生矿化法制备的支架在模拟体液中矿化14d时，其矿化物分布均匀，孔径大小相较于其他组趋于一致，矿化物晶体组成符合具有生物活性的羟基磷灰石特征，其理化性质达到最佳状态。2.随着矿化时间的延长，支架的吸水率增高、溶胀率降低，降解率和降解液的pH值趋于稳定。3.矿化14d组支架接种细胞后，其粘附性、成活性、碱性磷酸酶分泌活性良好；三组细胞数量、Ⅰ型胶原分泌量、钙化结节数量均随着细胞培养时间的延长而增多，且达到本实验设定的细胞培养21天时最佳；矿化14d组支架在每个时间点均相比于其他两组

8、为多，由此得出矿化14d组的细胞-支架复合物的相容性最强。4.模拟体液仿生矿化法是一种新型的组织工程方法，它不仅仅可作为体内动物实验的替代实验，还可用于制备HA-壳聚糖骨组织工程支架。关键词：模拟体液仿生矿化羟磷灰石壳聚糖脂肪基质干细