苏爱华[1]2003年在《乙二胺改性聚乳酸和无细胞猪真皮的细胞相容性研究》文中提出本文采用体外细胞培养法,直接在基质材料上培养细胞,对两种组织工程材料进行了细胞相容性研究: 从细胞形态学、细胞增殖、细胞粘附和细胞生物合成功能几个方面研究合成高分子材料—乙二胺改性聚乳酸( EMPLA )对成骨细胞的影响作用,并与聚乳酸( PLA )和玻璃(对照)作了对比;从细胞组织学、细胞增殖两方面研究天然高分子材料—无细胞猪真皮基质 (APDM) 对成纤维细胞和内皮细胞的影响作用。根据实验结果,分别对EMPLA和APDM的生物相容性进行了综合评价,可望为组织工程领域筛选出生物相容性良好的生物材料。主要工作和结论如下:(1)细胞培养:采用组织块法从新生大鼠头盖骨中分离,培养成骨细胞;用小鼠胚胎成纤维细胞株(NIH/3T3)培养成纤维细胞,用人脐带静脉内皮细胞株(ECV-304)培养内皮细胞。( 2 ) EMPLA 对成骨细胞的相容性研究:a )相差显微镜观察成骨细胞在基质材料上的生长情况,并照相记录。实验结果表明:EMPLA组的细胞密度高于PLA组和对照组的。而且EMPLA组材料基底上的细胞形态扁平,大部分细胞已连接成片,PLA和玻璃上生长的成骨细胞形态较短小,细胞铺展度较小。实验结果提示成骨细胞在EMPLA上的形态学表现要优于在PLA和对照组上的。就细胞形态学表现而言, EMPLA具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。b)用 MTT 法测成骨细胞接种在基质材料上后第 2 , 4 , 6 , 8 天的细胞增殖存活能力,绘出生长曲线。实验结果表明:成骨细胞的增殖能力及生长曲线的形状因培养基底不同而不同。成骨细胞在叁组材料上都具有增殖能力,其中,在EMPLA上的细胞活性显着大于在PLA和对照组上的,PLA组的要显着大于在对照组上的。实验结果提示EMPLA促进了成骨细胞的增殖能力。就细胞增殖而言,EMPLA具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。c)利用微管吸吮技术测定单个成骨细胞在基质材料上培养 15 min 和 24 h 后的粘附力。实验结果表明:细胞的粘附力随粘附时间基和底材料的不同而不同。在15min组和24h组中,成骨细胞在EMPLA上的粘附力都要比在PLA和玻璃上的粘附力大,成骨细胞在PLA上的粘附力比在玻璃上的大。叁种基底材料的24h组和15min组数据都有显着性差异。实验结果提示EMPLA促进了成骨细胞的粘附,使细胞的粘附力增大。就细胞粘附而言, EMPLA同样具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。d)采用酶动力法测成骨细胞在基质材料上培养 2,4,6 天后的碱性磷酸酶<WP=5>(ALP)活性。实验结果表明:成骨细胞在各组材料上的ALP活性随时间的推移而增大,第6天各组材料上成骨细胞ALP活性都显着地比第2天的高。第2天各组之间的ALP活性无显着性差异,第6天EMPLA组ALP活性显着地比PLA组和对照组的高。PLA组和对照组自始至终无显着性差异。实验结果提示EMPLA促进了成骨细胞成骨作用这一重要功能活动。以细胞生物合成功能而论,EMPLA也比PLA和玻璃具有更好的成骨细胞相容性。综合细胞形态学、细胞增殖、细胞粘附力和细胞生物合成功能的实验结果,提示EMPLA具有比PLA和玻璃更好的成骨细胞相容性。同时表明,EMPLA是一种具有良好的生物相容性的生物医学材料,可望在生物医学领域尤其是组织工程领域中有潜在的实用价值和广泛的应用前景。 ( 3 ) APDM 对成纤维细胞(3T3)和内皮细胞(VEC)的相容性研究:a ) VEC与真皮基质复合培养一周,作组织学观察。实验结果表明: VEC在APDM上粘附,生长,并已连接成片,孔隙中生长的细胞较多,有的地方已堆积生长形成几层细胞膜片。b) 用 MTT 法[5] 测VEC、3T3接种在基质材料上后第1、2、 4 天的细胞活力,绘出生长曲线。实验结果表明:3T3和VEC在无细胞猪真皮上生长非常迅速。细胞在基底材料上接种后第1天,APDM上的细胞活力与对照组上的有非常显着的差异,其中,3T3组细胞活力是其相应对照组的7倍,VEC组细胞活力近似于其相应对照组的4倍。细胞在材料上培养到第4天,两个对照组的细胞都增殖很快,而实验组的细胞生长速度减慢,但实验组和对照组仍然有非常显着的差异(P﹤0.01)。综合细胞组织学观察和细胞增殖两方面的实验结果,表明APDM具有良好的成纤维细胞和内皮细胞相容性,是一种具有良好的生物相容性的生物材料在组织工程领域可能具有广泛的应用前景。
王碧[2]2003年在《制革废弃物提取的胶原特性及与多糖共混生物膜材料的研究》文中认为制革废弃物的大部分是皮边角余料,其胶原蛋白占80%以上,胶原蛋白不仅是丰富的蛋白质、氨基酸营养源,同时是优良的功能性生物高分子材料,因其特有的生物学特性,在医药、食品、功能性保健品、化妆品、农业等多个领域都具有广泛的应用前景,因此,回收利用皮边角余料中胶原蛋白资源具有重要意义。 本论文基于我国制革废弃物的应用研究现状及胶原蛋白的性能优势与缺点,在减轻制革污染的同时,变废为宝,以高值转化为目的,在对从制革皮边角余料中提取的胶原蛋白进行分析表征的基础上,围绕胶原蛋白的应用特性和共混生物膜材料进行了研究。 论文的研究内容和取得结果如下: 1.测定了提取的胶原蛋白和胶原肽的相对分子质量。建立了一种新的测定小分子多肽相对分子质量的方法,该方法用于相对分子质量小于20kD的小分子胶原蛋白和胶原肽相对分子质量测定效果较好。解决了小分子胶原蛋白和胶原肽相对分子质量测定的难题。 2.系统测定不同相对分子质量范围的胶原蛋白及多肽的物化性能表明:由制革皮边角余料提取的胶原蛋白及多肽均具有良好的应用特性,胶原蛋白及多肽溶液的粘度不仅受相对分子质量的影响,而且受浓度、温度、酸度、外加电解质和存放时间等多种因素的影响。 3.针对纯胶原应用于组织工程等领域有力学性能差,亲水性过强,在含水条件下难以塑形,不宜于内部器官的构建;体内及新生组织细胞产生的胶原酶极易使其降解,不能与组织细胞生长繁殖的速度相匹配等缺点。首次制备了胶原蛋白-葡甘聚糖(C-KGM)、胶原蛋白-葡甘聚糖-壳聚糖(CKCS)、胶原蛋制革废弃物提取的胶原特性及与多糖共混生物膜材料的研究白一葡甘聚糖一软骨素(CKCs)3种迄今未见报道的胶原蛋白一多糖新型共混生物膜。利用红外光谱(盯一IR)、X一射线衍射(X.RD)等手段表征了共混膜的结构与形态,研究了共混物的相互作用及相容性;并分别测定了共混膜的力学性能、吸水率和热稳定性等物理性能。并采用光电子能谱(抑s)和表面能测试研究了叁元共混膜CKCS和CKCs的表面性质;模拟体内生理条件研究了葡甘聚糖胶和叁元膜CKCS的体外生物降解性,利用体外细胞培养和动态凝血实验、溶血实验等研究了CKCS和CKCs膜的生物相容性;并通过动物实验考察了膜材料的部分医用性能。 4.对C一KGM膜的结构表征和生物学性能研究表明:班值蕊7时,胶原蛋白与葡甘聚糖之间可以任意比例互溶。该条件下共混膜中胶原蛋白与葡甘聚糖之间有较强的相互作用,良好的相容性。经戊二醛交联的胶原蛋白一葡甘聚糖冻干膜具有止血材料所需的多孔结构。C.KGM膜比胶原膜具有更优良的力学性能和更好的热稳定性,但吸水性过强。动物实验表明:交联的冻干膜比明胶海绵具有更好的止血作用,更好的粘附性,一定质量比的胶原蛋白一葡甘聚糖交联冻干膜可达到纯胶原蛋白海绵相近的止血效果,作为一种良好的止血材料,可望在临床上得到广泛应用。 5.叁元共混膜CKCS和CKCs的结构表征和生物学性能研究 (1)结构表征和物理性能测试。结果表明:两种叁元膜cKcs和cKcs中葡甘聚糖与胶原蛋白和/壳聚糖或软骨素均具有良好的相容性,膜中3种天然高分子之间存在着静电引力、氢键等强烈的相互作用。CKCS膜和CKCs膜均具有均匀而光滑的截面形貌,冻干的CKCS膜具有适宜细胞生长和增殖的多孔结构。N副OH溶液处理使CKCS膜的吸水性等物理性能和生物学性能得到了显着改善。叁元膜CKCS力学性能明显优于二元共混膜胶原蛋白一壳聚糖(C一s)及C~KGM和3种单一聚合物膜,其吸水率较C.KGM、胶原膜和葡甘聚糖膜显着降低了,这更有利于生物医学应用:CKCs膜的力学性能和吸水率与二元膜C一KGM和胶原蛋白一软骨素共混膜(c一Cs),及3种单一聚合物膜比较均有明显改善,但C KCS膜的湿态力学性能较CKCS膜差,吸水性较CKCS膜略强。CKCS膜和CKCs膜均同时具有生物医用材料必备的透水汽性、吸附性和渗透性。DSC和TGA分析均显示:几种膜的热稳定性为CKCS>C~KGM>C〔S四川大学博卜学位论文>壳聚糖(CS)>KGM>CKCs>胶原。 (2)表面性质。郑S对胶原含量分别为40%和50%,KGM与CS质量比不同的CKCS一5膜和CKCS一2膜和含软骨素的胶原含量为65%的CKCs一1膜表面的定性、定址分析表明:与胶原膜比较,3种共混膜表面的CIS、N!s和015的结合能及、}铀圣宽均发生了改变,CKCS一5和CKCS一2膜表面的C一NHZ,C一OH峰在两种膜表面Cls谱中所占比例明显增加,CKCs-1膜表面的C=O和CONHZ峰在共混膜的C!、谱中所占比例大大增加,为最高比例峰。3种膜表面碳含量比胶原膜均明显增加了,而氧、氮含量却明显降低了,C KCs一1膜表面还出现了少量硫元素。表面元素含量的这种变化表明CKCS一5、CKCS一2膜和CKCs一1膜表面极性均较胶原膜降低了,而疏水性相应增高了,因此CKCS膜和CKCs膜表面与极性和亲/疏水性相关的吸水性较胶原膜有显着改善,其与极性和亲/疏水性相关的细胞粘附性和生物相容性等也将随之改变,使用效果较未改性胶原膜将有明显差异。CKCS一5和CKCS一2膜表面xPS很相似,碳
参考文献:
[1]. 乙二胺改性聚乳酸和无细胞猪真皮的细胞相容性研究[D]. 苏爱华. 重庆大学. 2003
[2]. 制革废弃物提取的胶原特性及与多糖共混生物膜材料的研究[D]. 王碧. 四川大学. 2003