壳聚糖/葡聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶引导骨再生的实验研究

摘要

水凝胶作为支架材料已在骨组织工程领域应用，天然水凝胶生理状态下溶解性差，机械强度低，且在大块骨缺损中应用的研究甚少。本课题壳聚糖、葡聚糖分别经羧乙基化及氧化改性后，通过动态亚胺键（席夫碱，Schiff-base）的形成，获得内部为交织的多孔结构、具有自修复性能的复合水凝胶；加入纳米羟基磷灰石（nano-Hydroxyapatite，nHAp）可增加复合水凝胶的机械强度，增强承受组织压力的能力。本研究中对复合水凝胶的理化性能、生物学性能及在骨缺损中的修复情况进行检测，探索其作为骨支架材料的可行性。
　　目的：制备壳聚糖/葡聚糖/nHAp可注射复合水凝胶，检测其理化性能及生物学性能、动物体内骨缺损修复性能，探索其作为骨支架材料的可行性。
　　方法：首先制备水凝胶的两种前体溶液：N-羧乙基壳聚糖（N-carboxyethyl-chitosan,CEC）及氧化葡聚糖(Oxidized Dextran,ODex)，然后进行理化性能、细胞毒性及生物相容性的相关检测。进一步将nHAp悬浮于C EC溶液中，通过双管注射器注射至骨缺损区域，8周及12周后采用X线成像及组织切片染色观察骨缺损区域的修复情况。
　　结果：大体观实验表明，席夫碱的存在是自修复能力的基础。流变测试表明此种水凝胶可迅速凝胶化，且具有一定的机械强度。水凝胶中大量的自由醛基可与其相邻的氨基相互作用形成亚胺键，使得水凝胶具有良好的组织粘合作用。体外的细胞毒性试验及体内降解试验，均表明此种水凝胶具有良好的生物相容性。8周、12周后评估骨缺损区域的修复效果，X线成像实验及组织切片染色表明，负载有nHAp的组合水凝胶显示出更快、更好的骨修复能力。
　　结论：研究表明，经羧乙基化及氧化改性后获得的可注射、自修复多糖复合水凝胶可促进骨缺损的修复，为骨组织工程领域的应用提供研究依据。

目录

声明

中英文缩略词

第一章 前言

第二章 基于N-羧乙基壳聚糖（ CEC）及氧化葡聚糖（ ODe x）的可注射水凝胶的制备及其理化性能表征

2. 1 实验部分

2. 2 结果与讨论

2. 3 结论

第三章 CEC/ODex及CEC/ODex/nHAp复合水凝胶的生物学性能表征

3. 1 实验部分

3. 2 结果与讨论

3. 3 结论

第四章 CEC/ODex及CEC/ODex/nHAp复合水凝胶修复大鼠颅骨缺损的实验研究

4. 1 实验部分

4. 2 结果与讨论

4. 3 结论

第五章 全文总结

参考文献

在研期间研究成果

致谢

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