用于软骨组织工程胶原及其复合支架的制备及性质的研究

摘要

目前，用于软骨组织工程支架的生物降解材料分为天然高分子材料和合成高分子材料。合成材料主要有聚乙交酯PGA、聚丙交酯PLA以及二者的共聚物PLGA等，其具有良好的力学性能和降解速度可调控性，然而，它们是疏水性材料，生物相容性较差；此外其降解产物呈酸性，使植入材料的周围组织pH值降低，易引起严重的炎症反应。 因此，本研究选择生物相容性良好的天然材料胶原(本室自制的牛腱Ⅰ型胶原)制备软骨组织工程支架，通过改变制备工艺条件，优化胶原多孔支架的结构和性质；同时，制备3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)支架，并采用胶原和肝素与其复合，使其兼具有天然和合成材料的优点。 1．兔软骨细胞分离、鉴定、体外培养。本研究提取新生48h的新生兔膝关节软骨细胞，结果证明：新生兔关节软骨经胶原酶消化4h可以获得大量高活性的软骨细胞，在体外培养，可以维持软骨细胞表型6代以上。 2．胶原多孔支架的制备和支架—细胞复合物的构建。应用冷冻干燥技术，通过改变制备工艺：不同浓度的胶原溶胀液、不同预冻温度预冻、不同交联剂交联，制备胶原多孔支架。通过考察支架的形貌结构、理化性能和细胞相容性。结果表明：采用不同制备工艺，可以制备出不同孔径结构的胶原多孔支架，进而影响胶原多孔支架的力学性能、降解性能和细胞相容性等。在25-265um孔隙尺寸范围内，孔径越大越有利于软骨细胞的黏附和增殖。 3．将第6代软骨细胞种植在优选的胶原多孔支架(0.6％胶原溶胀液、-50℃预冻、EDC交联)上，构建支架-细胞复合物，并对其进行电镜观察、组织学观察和分子生物学检测。结果显示：软骨细胞在此胶原多孔支架上增殖旺盛，保持软骨分化表型，而且随培养时间的延长，Ⅱ型胶原表达逐渐增强，说明此胶原多孔支架有利于软骨细胞的增殖以及表型的维持，可以作为软骨细胞的良好载体，在体外构建组织工程软骨。 4．PHBHHx/胶原-肝素支架制备和表征。应用溶液浇铸/盐析法制备PHBHHx支架，用胶原和肝素与PHBHHx支架复合，经冷冻干燥和EDC交联，制备PHBHHx/胶原及PHBHHx/胶原-肝素支架。考察各支架的形貌结构、理化性能和细胞相容性。结果证明：存在胶原和肝素时，PHBHHx支架的亲水性、抗拉强度和断裂伸长率均有不同程度提高；PHBHHx/胶原-肝素复合支架具有更均一的孔隙结构，对bFGF具有缓控释功能。 总之，本研究研制出了结构和性能优良的胶原多孔支架和PHBHHx/胶原-肝素复合支架，它们将在软骨组织工程支架领域具有良好的应用前景。

目录

第一部分 文献综述-软骨组织工程体外构建研究进展

第二部分 软骨种子细胞获取、鉴定、体外培养

第三部分 胶原多孔支架的制备和支架-细胞复合物的构建

前言

1.实验材料试剂、和仪器

2.实验方法

3.结果

4.讨论

5.小结

6.参考文献

第四部分 PHBHHx/胶原-肝素支架的制备与表征

全文总结

致谢