海藻酸/PEG半互穿网络干细胞扩增载体的制备与表征

摘要

本论文采用典型的W/O的悬浮体系,选取海藻酸盐为交联体系的基质材料,通过与交联剂胱胺之间发生交联反应,从而形成半互穿网络结构中的交联网络部分,另外选取生物相容性同样良好的聚乙二醇(PEG)与海藻酸盐共同构筑半互穿网络微载体。通过红外光谱、SEM、粒径统计等对形成的微载体进行了表征。整个微载体制备过程是基于交联剂上的氨基与海藻酸盐上的羧基之间的酰胺化反应实现的。本实验中制备出的载体内含有二硫键结构,其最大的特点就是能在特定的还原剂作用下发生二硫键与巯基的转化反应,从而发生化学降解反应。与未加入PEG的载体材料相比,本文中制备的半互穿网络载体在不明显的损失生物相容性的前提下,可实现微载体降解特性的精确控制。通过调节PEG的分子量、PEG与海藻酸盐的质量比、还原剂的种类等实现了对微载体的降解特性以及粒径大小的可控性,同时还研究了壳聚糖的修饰时间、还原剂的种类等对微载体溶胀性能和降解时间的影响。　　海藻酸盐类水凝胶微载体表面缺乏细胞结合位点,分子链亲水性强而不利于微载体材料有效的吸附蛋白类物质,从而限制了其在细胞扩增和组织工程材料方面的应用。本文考虑并利用聚电解质之间的静电吸引力,借助壳聚糖/纤连蛋白、壳聚糖/肝素/生长因子对载体进行表面改性,提高了微载体的生物相容性。　　利用本文所制备的不同组分的微载体进行了人脐带血间充质干细胞的扩增培养,对细胞的生长形态和增殖状况进行了研究。结果表明,本实验所制备的微载体经修饰后均可支持细胞的黏附与增殖,相比之下,经纤连蛋白修饰的微载体干细胞增殖良好,这表明纤连蛋白修饰可达到良好改善载体的生物相容性的目的。然而,经生长因子修饰的微载体干细胞生长没有明显变化。干细胞回收实验表明,L-半胱氨酸对细胞的伤害最小,且能够保持人脐带血间充质干细胞的特性及多向分化潜能。克服了传统酶降解对回收细胞造成损害的缺点,在细胞治疗及组织工程领域中具有潜在的应用前景。

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第一章 前 言

1.1细胞治疗与组织工程

1.2干细胞

1.3细胞载体材料的制备方法

1.4海藻酸盐细胞载体

1.5本论文工作的提出

第二章 海藻酸盐/PEG半互穿网络微载体研制及其表面修饰

2.1 引言

2.2主要原料与仪器设备

2.3实验方法

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 人脐带血干细胞在海藻酸盐/PEG半互穿网络载体上的扩增与回收

3.1引言

3.2主要原料与仪器设备

3.3实验方法

3.4结果与讨论

3.5本章小结

第四章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢