经皮元件用生物材料的生物学性能体外研究

摘要

经皮元件用于建立外部环境和体内联系的人为通道，通过这一通道可以获取体内信息，进行体内物质交换，在人体信号监测、组织或器官修复或其功能恢复中具有广泛的用途。但皮肤及皮下组织与经皮元件植入体间的不良界面反映及结合是其失效的主要原因，对经皮元件生物材料进行生物学性能研究是必不可少的。本论文中原代培养了大鼠皮肤成纤维细胞，对自行研制的新型经皮元件用生物材料致密增强羟基磷灰石基陶瓷、医用硅橡胶/羟基磷灰石复合材料和经羟基磷灰石表面改性的医用硅橡胶进行了体外细胞毒性和溶血性能研究，为材料优化改进提供了依据。 通过组织块法和酶消化法原代培养成纤维细胞，对其进行传代培养、纯化和染色鉴定，并对其增殖生长力进行研究，表明所得大鼠皮肤成纤维细胞性能稳定，为以后的实验提供了具有活性的细胞。 细胞毒性试验结果表明受试经皮元件用生物材料均无细胞毒性，毒性等级为1级，均合格。材料中羟基磷灰石的含量越高，其对细胞生长的抑制能力越小，以羟基磷灰石为主要基材的材料更有利于成纤维细胞的增殖；硅橡胶/羟基磷灰石复合材料和羟基磷灰石改性硅橡胶均提高了硅橡胶的生物相容性；材料浸提液浓度越小细胞生长受抑制程度越小，但二者之间线性关系不明显，材料的浸提原液与细胞作用可直接反应材料本身的毒性。 对经皮元件生物材料进行溶血性能评价采用了直接接触法和间接接触法溶血试验，结果表明：各材料溶血率均小于5％，可初步认为材料均符合溶血试验标准要求，不具溶血性；间接接触法溶血试验所得浸提液平均吸光度值大于直接接触法溶血试验所得平均吸光度值，说明材料浸提液中存在可溶出成分影响了血液中的红细胞，浸提液溶血试验评价材料的溶血性能是有效的；用HA复合或改性的硅橡胶提高了硅橡胶的生物相容性，这一点与细胞毒性的结果是相符合的；对一种未知的生物材料进行溶血性能评价，最好进行直接法和浸提液间接法同步试验，以从物理和化学双重角度较完整评价材料的溶血性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1生物材料的定义

1.2经皮元件生物材料

1.2.1经皮元件的定义

1.2.2经皮元件生物材料的失效机理

1.2.3经皮元件与皮肤及皮下组织的相互作用

1.2.4经皮元件的研究现状

1.2.5经皮元件目前存在的问题分析

1.3生物相容性

1.3.1生物相容性的定义

1.3.2生物相容性的分类

1.3.3经皮元件生物相容性的主要评价指标

1.4本文研究目的和方法

第2章大鼠皮肤成纤维细胞的体外分离、培养

2.1材料和仪器

2.1.1实验动物

2.1.2主要试剂

2.1.3主要仪器

2.2实验方法

2.2.1大鼠皮肤成纤维细胞的原代培养

2.2.2大鼠成纤维细胞的传代培养

2.2.3大鼠皮肤成纤维细胞的纯化

2.2.4大鼠皮肤成纤维细胞的形态学研究

2.2.5成纤维细胞增殖生长力测定

2.3实验结果

2.3.1成纤维细胞形态观察

2.3.2成纤维细胞增殖动力学结果

2.4讨论

2.4.1成纤维细胞的原代培养

2.4.2成纤维细胞体外培养生长特点

2.5本章小结

第3章细胞毒性试验

3.1材料和仪器

3.1.1主要试剂

3.1.2主要仪器

3.1.3实验材料

3.2实验方法

3.2.1细胞悬液接种浓度的确定

3.2.2间接接触试验(MTT法)

3.2.3直接接触试验

3.2.4统计学分析

3.3实验结果

3.3.1成纤维细胞生长代谢增殖率与接种浓度关系

3.3.2成活的成纤维细胞与MTT作用结果

3.3.3成纤维细胞与材料的相互作用

3.3.4材料浸提液MTT测试

3.3.5材料浸提原液吸光度测试

3.4讨论

3.4.1 MTT试验中建立成纤维细胞生长代谢标准曲线的意义

3.4.2细胞毒性试验

3.4.3浸提液试验

3.5本章小结

第4章溶血性试验

4.1材料和仪器

4.1.1实验动物

4.1.2主要试剂

4.1.3主要仪器

4.1.4实验材料

4.2实验方法

4.2.1稀释兔血的制备

4.2.2直接接触试验

4.2.3间接接触试验

4.2.4统计学分析

4.3实验结果

4.3.1直接接触溶血试验结果

4.3.2间接接触试验结果

4.3.3材料溶血试验结果柱状图

4.4讨论

4.5本章小结

第5章结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢