功能化尿道组织工程支架材料的力学性能及生物学评价

摘要

因创伤、先天发育异常等原因导致的尿道缺损一直是临床上泌尿外科难以解决的重大问题，先天性的尿道缺损、尿道下裂更是男性泌尿生殖系统最为常见的疾病。尿道的病患不仅肉体痛苦，心灵同样承受着很大的压力，严重影响着男性患者的生理和心理的健康。通过尿道组织工程的技术，选用合适的支架材料修复受损尿道，可以避免外科手术的并发症。优良的生物支架材料要具有均匀的三维立体贯通性孔隙结构，从而促进种子细胞的生长分化、相互作用和营养物质的吸收利用，合适的生物支架材料能够在可以调控的速率且同细胞生长速率相匹配的条件下进行降解成无毒的产物进而逐步被机体吸收利用，此外还需具备优良的物理力学性能形成正常的组织。　　本研究前期用于构建组织工程尿道的丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠支架材料，具有多孔结构、能够进行逐步生物降解、无细胞毒性、可随意塑形等特性，表明其具备应用在组织工程尿道的可能性，但是也支架材料本身也还存在着限制其应用于尿道修复的种种问题。本课题针对丝胶蛋白/壳聚糖/甘油磷酸钠支架材料所存在的孔径过大、孔隙结构不均匀、宏观力学性能差等问题，对支架材料进行优化制备，性能测试从而筛选出适合于尿道组织工程的制备工艺条件，并对制备得到的支架材料进行了系列的生物学的评价。通过添加丝素蛋白和聚乙烯醇对支架材料的成分进行优化，研究了预冷冻温度对支架材料孔径结构和力学性能等多方面的影响，综合添加成分和工艺条件经过性能表征确定支架材料的最终的制备工艺。对比优化前后支架材料的降解性能和血液相容性，支架材料的各项性能都有所改善。支架材料的三维贯通性多孔孔径分布在50~80μm之间，初始降解率降低到33.86％，更适合种子细胞的初期粘附生长。通过动物体内系列实验，对支架材料进行系列的生物学评价结果得出，功能化尿道组织工程支架材料不含热源性物质、无皮肤刺激性、不会引起迟发型超敏反应、植入后局部反应没有引起明显的炎症，同对照组无明显差别，12周内支架材料可以全部降解完成。综合本课题研究结果，制备得到的支架材料具有良好的生物相容性和理化性能，具备应用于临床尿道修复的应用前景。

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第一章 绪论

引言

1.1 尿道组织工程的现状及进展

1.2 组织工程支架材料的研究与应用

1.3 尿道组织工程支架材料SS/CS/GP的前期研究

1.4 本课题的研究意义、内容及技术路线

第二章 功能化尿道组织工程支架材料的优化制备及表征

引言

2.1 实验部分

2.2 结果与讨论

2.3 结论

第三章 功能化尿道组织工程支架材料的力学性能研究

引言

3.1 实验部分

3.2 结果与讨论

3.3 结论

第四章 优化前后尿道组织工程支架材料的降解性和血液相容性对比研究

引言

4.1 实验部分

4.2 结果与讨论

4.3 结论

第五章 功能化尿道组织工程支架材料的生物学评价

引言

5.1 实验部分

5.2 结果与讨论

5.3 结论

第六章 结论

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果