细胞受控组装人工喉软骨支架与PLGA支架修复脊髓损伤动物实验研究

摘要

随着社会发展的加快，生活质量的不断提高，人们对各类疾病的治疗要求也越来越高，特别是对组织或器官的修复，传统临床医学常用的方法为自体移植或异体移植，但由于供体有限以及会产生各类并发症，已无法满足患者的需求，组织工程特别是增材制造技术的出现，为这一问题的解决提供了新思路。
　　本文一共两个部分，分别为细胞直接受控组装人工喉软骨支架部分和PLGA支架修复脊髓损伤的动物实验部分。其中前四章讲述了细胞受控组装技术及喉软骨支架制取的研究，第五章阐述了利用低温成形技术制取的PLGA支架修复脊髓损伤实验的相关内容。
　　细胞直接受控组装技术是融合生命科学、材料科学和计算机科学等领域发展起来的，是增材制造技术即快速成型技术的一个重要分支。相比于其它增材制造技术，它能够直接打印具有活性的支架即细胞支架，支架制取环境不对细胞造成损害，是一种比较理想的增材制造技术。而喉软骨疾病这几年随着空气污染的加重，发病率逐渐增加，传统采用喉移植方式远远满足不了需求，因此利用细胞直接受控组装技术制取喉软骨支架为修复喉软骨损伤提供了新途径。本文首先对目前可选软骨组织工程材料进行一一分析，比较各自的优缺点，然后结合细胞受控组装技术，最终选择具有良好组织相容性、生物相容性，且力学性能良好，有合适降解速率的明胶-海藻酸钠复合材料。其次分析了细胞受控组装机原理和构成，根据实验经验对系统各参数进行了设定。然后研究了材料的配比浓度，制取出高孔隙率和含水率，合适降解速率与膨胀率的明胶-海藻酸钠支架，完全符合作为喉软骨细胞支架的要求。接着采用改良的Ⅱ型胶原酶消化法提取出高纯度和浓度的软骨细胞，并研究了软骨细胞传代特性，为后续喉软骨支架共混培养及动物实验奠定基础。
　　本文第二部分研究内容为利用低温成形技术制取出的高孔隙率、亲水性好、降解率合适的PLGA支架与雪旺细胞体外培养一段时间后，进行支架修复脊髓损伤的动物实验。首先将大鼠作脊髓损伤处理，分成四组，A组利用支架+雪旺细胞植入脊髓损伤处进行修复，B组单纯植入PLGA支架修复，C组只作脊髓损伤处理不作修复，D组不作脊髓损伤处理正常生长。正常饲养一个月，观察大鼠恢复情况，每周作一次BBB评分。其次对饲养一个月后对各组大鼠脊髓损伤处进行组织切片，并分别对组织切片进行Caspase-3、GFAP、快蓝、尼氏以及银染染色，分析比较各组大鼠脊髓损伤恢复情况，最后结果显示，A组恢复情况明显好于其它各组，因此，PLGA+雪旺支架具有良好的促进脊髓损伤恢复的作用。

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第1章 绪论

1.1 组织工程与支架制备方法

1.2 增材制造技术

1.3 喉软骨损伤修复的国内外研究现状

1.4 本文的意义和主要研究内容

第2章 喉软骨支架材料的遴选

2.1 喉软骨组成

2.2 组织工程支架材料要求

2.3 可选软骨组织工程支架材料

2.4 明胶-海藻酸钠材料分析

2.5 支架材料的确定

第3章 明胶-海藻酸钠支架制备及表征

3.1 CCA-Ⅱ型细胞受控组装机

3.2 支架制备过程及各参数的设定

3.3 无菌明胶-海藻酸钠支架制取

3.4 支架性能表征

3.5 讨论

第4章 软骨细胞的提取与培养

4.1 实验原理与方法

4.2 软骨细胞甲苯胺蓝染色

4.3 结果

4.4 讨论

第5章 PLGA支架修复脊髓损伤动物实验

5.1 实验背景与原理

5.2 实验材料与方法

5.3 修复效果评估

5.4 结果及结论

第6章 总结与展望

致谢

参考文献

附录