聚富马酸酯/氧化石墨烯水凝胶对骨髓间充质干细胞生物学行为的调控作用

摘要

目的:研制不同分子量聚富马酸酯/氧化石墨烯水凝胶，明确其组成对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及向成骨细胞分化的作用规律。
　　方法:低聚乙二醇富马酸酯通过氧化还原基团引发系统产生交联，制备出4种分子量的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶，对水凝胶的成胶时间以及溶胀和降解性能进行检测。将骨髓间充质干细胞种植到4种分子量的水凝胶中，实验分为4组，均在成骨培养液中诱导1-3周，通过组织学染色（苏木精-伊红染色和茜素红染色）和免疫荧光染色检测水凝胶材料对骨髓间充质干细胞形态的影响以及成骨分化的效果。通过物理共混方式将氧化石墨烯掺杂在低聚乙二醇富马酸酯中，制备低聚乙二醇富马酸酯/氧化石墨烯复合水凝胶，并对其理化性能进行评价。后将骨髓间充质干细胞包裹其中共培养，成骨诱导3、7、14和21d后，经苏木精-伊红染色、Von Kossa染色以及茜素红染色和免疫荧光染色检测复合水凝胶对骨髓间充质干细胞形态的影响以及成骨分化的效果。
　　结果:随着水凝胶分子量的增加，成胶时间变短，凝胶的溶胀度明显增加，且随着时间的推移，水凝胶分子量越大，降解速率越快，即水凝胶的降解速率与分子量成正比。毒性实验结果表明低聚乙二醇富马酸酯水凝胶具有良好的生物相容性。对不同分子量的水凝胶支架材料包裹细胞进行组织学与免疫荧光染色，得出结果，细胞经诱导后，在具有适当溶胀与降解特性的分子量(3K和10K)水凝胶中所形成的矿化结节数量显著多于在其它两种分子量中的结节数，说明有利于细胞的增殖与分化。通过对包裹有细胞的低聚乙二醇富马酸酯/氧化石墨烯复合水凝胶在不同时间点（3、7、14和21d）进行组织学染色及免疫荧光染色，发现细胞在复合水凝胶内良好地生长和增殖，随着成骨诱导时间的延长，矿化结节以及成骨基因表达量逐渐升高，且相比于单纯低聚乙二醇富马酸酯水凝胶，低聚乙二醇富马酸酯/氧化石墨烯复合水凝胶组更能促进骨髓问充质干细胞向成骨细胞分化。
　　结论:低聚乙二醇富马酸酯水凝胶对骨髓间充质干细胞具有良好的生物相容性，且3K与10K的水凝胶对细胞的成骨分化有一定的良性调节作用;低聚乙二醇富马酸酯/氧化石墨烯复合水凝胶促进细胞增殖，并诱导其向成骨分化，是良好的骨组织工程支架材料，在骨组织工程中具有潜在的应用前景。

目录

声明

缩略语表

摘要

前言

第一部分 低聚乙二醇富马酸酯水凝胶的制备、表征及生物学行为评价

1、材料

2、方法

3、结果

4、讨论

5、结论

第二部分 低聚乙二醇富马酸酯／氧化石墨烯水凝胶对大鼠骨髓间充质干细胞生物学行为的调控作用

1 材料

2、方法

3、结果

4、讨论

5、结论

全文结论

参考文献

综述 石墨烯在生物医学中的应用

个人简历

攻读学位期间发表文章情况

致谢