山羊半月板脱细胞基质支架的制备及扩大孔径方法的研究

摘要

半月板对于维持膝关节的生理功能是很重要的，半月板损伤与膝关节骨关节炎(OA)的发生密切相关。由于半月板的自我修复能力有限，半月板部分或全部切除是治疗半月板损伤的常用手段。随着医学的发展，组织工程对损伤半月板缺损的再生修复带来了希望，而找寻合适的半月板支架在半月板组织工程中起着至关重要的作用。脱细胞半月板支架不仅具有良好的三维结构、生物相容性和生物力学性能。本文旨在研究山羊半月板脱细胞基质支架的制备方法、观察它们的形态结构、测定其生物力学性能，并且进一步研究扩大支架孔径地方法，为构建组织工程半月板研究打下基础。　　方法:　　取淘汰山羊半月板，采用不同脱细胞方法进行山羊半月板脱细胞基质支架的制备。方法一:采用高渗-低渗反复冻融、Tris-HCl溶液联合胰蛋白酶溶液进行半月板基质的脱细胞处理;方法二:用高渗-低渗反复冻融、双氧水和胰蛋白酶溶液轮流浸泡后，再用化学去垢剂TrionⅩ-100溶液和脱氧胆酸钠溶液交替使用进行半月板基质的脱细胞处理。组织学观察:用HE染色、天狼猩红染色、甲苯胺蓝染色、番红O染色和番红-固绿染色方法对两种不同方法制备的脱细胞基质进行组织学检测，并将无细胞残留组与天然半月板进行扫描电镜观察和生物力学测定。最后分别用甲酸、Ⅰ型胶原酶、胰蛋白酶+Ⅰ型胶原酶对制备好的山羊半月板脱细胞基质支架用进行处理，在扫描电镜下观察并进行生物力学测定。　　结果:　　方法一制备的脱细胞支架组织学观察有细胞残留，方法二制备的脱细胞支架组织学检测无任何细胞残留，基质中保存了大量的胶原纤维。扫描电镜结果显示脱细胞支架组的孔径和孔隙率比天然半月板略大，生物力学性能上二者无显著性差异。扩大孔径研究结果显示:甲酸组、Ⅰ型胶原酶组和胰蛋白酶+Ⅰ型胶原酶组的孔径和孔隙率较脱细胞基质支架的大，生物力学测定显示甲酸组、Ⅰ型胶原酶组和胰蛋白酶+Ⅰ型胶原酶组与脱细胞基质支架组均存在显著性差异。　　结论:　　1.用蒸馏水-10％NaCl溶液反复冻融、0.1％双氧水和0.5％的胰蛋白酶轮流浸泡后，再用化学去垢剂TrionⅩ-100溶液和脱氧胆酸钠溶液交替使用进行半月板基质脱细胞方法可以将羊半月板中的细胞成分除去，并保留了半月板的三维立体结构，生物力学特性与正常半月板接近，可以作为半月板支架材料;　　2.甲酸、Ⅰ型胶原酶、胰蛋白酶+Ⅰ型胶原酶对山羊脱细胞基质支架处理结果显示，支架的孔径和孔隙率均有所提升，但会造成生物力学性能的下降。

目录

声明

摘要

第一章 半月板组织工程研究进展和展望

1．1 半月板的解剖结构

1．2 半月板的细胞特点和组成成分

1．2．1 半月板细胞组成

1．2．2 半月板组成

1．3 半月板的功能及其生物力学特性

1．4 半月板组织工程

1．4．1 种子细胞

1．4．2 细胞因子

1．4．3 半月板支架材料

1．5 小结

第二章 山羊半月板脱细胞基质支架的制备

2．1 材料

2．1．1 实验动物

2．1．2 主要试剂和材料

2．1．3 主要仪器和耗材

2．2 方法

2．2．1 山羊半月板采集

2．2．2 山羊半月板脱细胞基质支架的制备

2．2．3 半月板脱细胞基质支架检测

2．2．5 统计学处理

2．3 结果

2．3．1 大体形态观察

2．3．2 组织学检查

2．3．3 扫描电镜结果

2．3．4 生物力学测定结果

2．4 讨论

2．4．1 山羊脱细胞基质的制备

2．4．2 组织切片制作及染色结果

第三章 山羊半月板脱细胞基质支架扩大孔径方法的研究

3．1 材料

3．1．1 实验材料

3．1．2 主要试剂和材料

3．1．3 主要仪器和耗材

3．2 方法

3．2．1 半月板脱细胞基质支架扩孔处理

3．2．2 扫描电镜观察

3．2．3 生物力学测定

3．2．4 统计学处理

3．3 结果

3．3．1 电镜扫描结果

3．3．2 生物力学测定结果

3．4 讨论

结论

参考文献

致谢

作者简介