PGS/PLLA支架负载聚多巴胺/Ⅰ型胶原复合涂层的制备及生物学评价

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iror163
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景:颞下颌关节紊乱病(Temporomandibular Disorders,TMD)是以口颌面部疼痛和/或下颌运动障碍为特征的常见疾病,在保守治疗效果不佳时少部分患者需要手术切除关节盘。关节盘切除术后需要进行关节盘置换术,以往可用自体或异体材料作为替代关节盘的材料。组织工程化途径是近年来研究关节盘再生的新方向。课题组前期合成了聚癸二酸甘油酯/左旋聚乳酸Poly(glycerol-sebacate)/Poly(L-lactic acid),(PGS/PLLA)冷冻干燥支架材料,具有多孔结构和一定的可降解性,但生物相容性有限,细胞黏附较少。目的:通过沉积聚多巴胺涂层(Polydopamine,PDA)的方式在PGS/PLLA材料表面负载Ⅰ型胶原蛋白(Collagen-typeⅠ,ColⅠ),制成PGS/PLLA-聚多巴胺-Ⅰ型胶原复合涂层材料,探索其对羊颞下颌关节盘细胞的生物活性影响,为构建具有生物活性的PGS/PLLA涂层提供新的思路。方法:采用冷冻干燥技术制备PGS/PLLA支架。聚多巴胺涂层制备的探索:通过将PGS/PLLA支架材料在2 mg/m L多巴胺溶液(10 m M Tris-HCl溶液、p H=8.5)中直接静置浸泡24小时和低速搅拌24小时得到PGS/PLLA-PDA(静置)组和PGS/PLLA-PDA(搅拌)组。涂层的表面形貌、元素官能团及元素构成分别采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪予以分析,万能试验机检测压缩性能。体外分离并培养羊颞下颌关节盘细胞至P2代,以1×10~4密度接种于两组材料表面,共培养2天后行扫描电镜观察细胞在两种涂层表面的粘附情况。对PGS/PLLA-PDA-ColⅠ复合涂层进行性能表征:通过前一部分的实验,选择PGS/PLLA-PDA(搅拌)组进行后续实验。将聚多巴胺涂层(PGS/PLLA-PDA)的支架材料浸入在1 mg/m L的Ⅰ型胶原溶液中制备复合涂层材料(PGS/PLLA-PDA-ColⅠ),使用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱检测涂层形貌、元素官能团及元素构成。同时将PGS/PLLA支架材料浸入在1 mg/m L的Ⅰ型胶原溶液中制备PGS/PLLA-ColⅠ涂层材料,与PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组一同在PBS缓冲液中浸泡7天,用X射线光电子能谱检测元素浸泡前后其含量差别。使用接触角测定仪、万能试验机和同步热分析仪进行水静态接触角、压缩性能、热稳定性的性能检测。对PGS/PLLA-PDA-ColⅠ复合涂层进行生物学评价:以同样的细胞量将细胞种植在三组材料的表面,2天后使用扫描电镜观察细胞在材料表面铺展情况,HE染色切片观察细胞在材料表面的粘附。制备表面改性前后的浸提液,采用CCK-8法分别在1、3、5天检测细胞的增殖情况,Live/Dead染色法比较细胞的活力。结果:聚多巴胺涂层制备的探索:(1)宏观观察:PGS/PLLA支架材料呈现白色的多孔结构,PGS/PLLA-PDA(静置)组支架材料颜色变深,棕黑色分布不均匀,P GS/PLLA-PDA(搅拌)组呈均匀的黑色;(2)傅里叶红外光谱图结果:两种方法制备的材料表面均有聚多巴胺的特征官能团;(3)X射线光电子能谱分析结果:材料表面的元素组成为C、O,经过聚多巴胺修饰后材料表面元素组成为C、O、N,PGS/PLLA-PDA(搅拌)组表面的N元素含量显著高于PGS/PLLA-PDA(静置)组;(4)力学性能检测:PGS/PLLA-PDA(静置)组最大压缩强度高于PGS/PLLA-PDA(搅拌)组和对照组;(6)扫描电镜观察结果:大量微球均匀涂覆在PGS/PL LA-PDA(搅拌)组的表面,细胞能深入到材料深部,伸出较长且多的伪足,PG S/PLLA-PDA(静置)组的膜状结构完全堵塞了材料的孔,细胞仅能在涂层表面生长,伪足短且细小。PGS/PLLA-PDA-ColⅠ复合涂层的性能表征:(1)宏观观察:PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组支架材料为黑色。(2)扫描电镜观察结果:PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组表面呈现细长的丝状结构;(3)傅里叶红外光谱图:支架表面含有胶原蛋白中酰胺键的官能团;(4)X射线光电子能谱:全谱图显示PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组N的峰显著高于PGS/PLLA-PDA组,N的元素含量百分比也显著升高。PBS缓冲液中浸泡7天前后PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组N的含量均高于PGS/PLLA-ColⅠ组;(5)热重检测结果:900℃时PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组的残余量高于PGS/PLLA-PDA组和PGS/PLLA组;(6)接触角检测结果:PGS/PLLA组表面接触角为(89.36±1.2)°,PGS/PLLA-PDA组为(62.87±5.7)°,PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组为(39.14±7.5)°;(7)力学性能检测结果:在压缩应变为90%时,PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组的最大压缩强度远高于PGS/PLLA-PDA组和PGS/PLLA组。PGS/PLLA-PDA-ColⅠ复合涂层的生物学评价:(1)扫描电镜观察结果:PGS/PLLA组细胞伸展面积较小,PGS/PLLA-PDA组有较多的丝状伪足伸出,PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组细胞铺展面积较大,粘附数量最多;(2)HE染色结果:细胞均能附着于3组材料表面生长,其中PGS/PLLA-PDA和PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组细胞粘附较多;(3)CCK-8检测结果:随时间延长,各组表面细胞均显示出增殖趋势。第3和第5天,PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组与PGS/PLLA-PDA组、PGS/PLLA组及对照组相比具有统计学意义(P<0.05);(4)Live/Dead染色结果:PGS/PLLA-PDA-ColⅠ组细胞数量和密度高于PGS/PLLA-PDA组和PGS/PLLA组。结论:本实验通过对聚多巴胺涂层的制备的探索、以及对PGS/PLLA-PDA-ColⅠ复合涂层进行物理化学检测、生物学性能检测,得出以下结论:1.经过聚多巴胺表面修饰,并在其表面固定ColⅠ,成功制得PGS/PLLA-PDA-ColⅠ复合涂层材料。2.PGS/PLLA-PDA-ColⅠ亲水性能、热稳定性、力学性能优于PGS/PLLA-PDA和PGS/PLLA。3.羊颞下颌关节盘细胞在PGS/PLLA-PDA-ColⅠ材料表面铺展面积较大,黏附效果较好。4.PGS/PLLA-PDA-ColⅠ对羊颞下颌关节盘细胞的增殖无明显毒性反应。
其他文献
背景:牙本质粘接发展迅速,但是牙本质粘接耐久性仍然是这一领域难以攻克的科学难题,近年来“胶原纤维外脱矿”理念被提出,以期盼能够解决传统酸蚀技术下牙本质粘接耐久性不佳的问题。目的:本课题拟将生物相容性良好的聚乙二醇(PEG)引入具有螯合特性和良好溶解性的树枝状大分子PAMAM-NH2上,合成PEG-PAMAM-NH2复合体;检测PEG-PAMAM-NH2复合体作为牙本质粘接前处理剂实现选择性纤维外脱
学位
矢量地理数据作为最重要的地理空间数据之一,在国家安全和社会经济发展中起着至关重要的作用,并广泛应用于导航、地籍管理、城市规划等诸多领域。然而,随着计算机网络技术的发展和信息共享技术的普遍应用,矢量地理数据在存储、传输、共享和使用过程中时常面临着数据泄露、盗版和侵权等安全威胁。为此,许多学者们从矢量地理数据的保密传输和版权保护的角度出发,研究了运用加密技术或数字水印技术来保护矢量地理数据。加密技术可
学位
目的:为了解拔牙矫治对成人骨性Ⅱ类高角患者口咽气道形态及舌骨位置的影响,以期为正畸临床中该类患者治疗前上气道及舌骨位置的评估、治疗方案的选择及预后提供一定的科学依据,避免医源性OSAHS的发生。本研究将通过三维建模,测量分析拔牙矫治前后牙合颅面形态的变化、口咽气道的变化,探究矫治前后舌骨位置的改变,并分析口咽气道及舌骨位置改变与牙合颅面结构变化之间的相关性。方法:通过严格的纳入标准选取2015年0
学位
建筑群组模式由具有一定分布规律的建筑物组成,对其进行准确的分类和高效的检索是地理空间矢量数据库更新和维护的重要科学问题之一,对于分析城市结构、识别城市功能区域具有重要的意义。建筑群组模式分类与检索需结合建筑物几何特征、语义特征、拓扑关系和方向关系等描述深入挖掘建筑群组的模式特征,进而实现精准、高效的建筑群组模式相似性检索。目前建筑群组模式相似的研究主要通过频谱技术将建筑群组图结构转到频域进行相似度
学位
气溶胶是大气中极其重要的组成成分,在影响气候变化的同时对人类身体健康也造成了极大的危害。气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)是遥感监测气溶胶的一个重要光学特性参数,是表征大气浑浊程度的关键因子,在一定程度上可以指示空气污染程度。甘肃省是连接中国中西部地区的关键枢纽,同时也是沙尘暴传输的重要通道,针对甘肃省AOD时空变化及其影响因素研究可为大气污染的防治工作提供参考,
学位
遥感影像作为人类重要的对地观测数据,将人们观察地物的视角从地面转移到了太空,从而更加全面的观察研究对象。目前,遥感影像已经被广泛应用于军事、导航、变化监测、地表分析等人类生产生活中,对包含测绘、地理、海洋等多种研究提供了基础数据,极大的支持了相关行业的发展。近些年来,数字孪生、数字政务、智能城市化建设等对遥感数据的需求越来越大,体现在遥感影像的高分辨率和高时效性。随着传感器的进步,遥感影像的分辨率
学位
近年来,中国的城市化进程不断加快,随着城市基础建设与经济的发展,城市内部问题逐渐引起众多专家学者重视,对城市空间结构的深入研究迫在眉睫。优良的城市空间结构会产生良好的经济效益、社会效益和环境效益,使得城市土地资源利用最大化,社会资源得到最有效的利用,实现城市人地协调和可持续发展。研究城市的空间结构,有助于理解人群移动行为和城市建设与管理的联系,起到评价城市基础设施建设和城市规划的效用,对城市的发展
学位
目的:为了解决糖尿病伤口难愈合及愈合后出现疤痕的问题,我们拟合成一种新型可喷涂水凝胶伤口敷料,探索该液体敷料促进糖尿病伤口愈合的可行性以及促进无疤痕愈合的机制,为临床糖尿病伤口的修复提供相关的实验数据及理论支持。方法:1)制备可喷涂甲基丙烯酸酐修饰的明胶水凝胶(Methacrylic anhydride modified gelatin,Gel MA)、类沸石咪唑骨架(Zeolitic imida
学位
地球表层系统中的大气、陆地水和海平面等环境因素处于不断变化的状态,这会导致地球表面质量不断变化,从而产生环境负荷效应,具体表现为地面点的位移和地面重力场的变化。CORS站系统作为一种地壳形变观测手段,可以通过其站点坐标变化反映出环境负荷效应引起的地面形变。在CORS站坐标时间序列数据中,既有构造形变影响,也有环境负荷形变等非构造形变影响。大气负荷、陆地水负荷、非潮汐海洋负荷等环境负荷引起的CORS
学位
目的:炎症是机体免疫功能的重要组成部分,轻度短期的炎症是机体抵御外界刺激的重要防御手段,严重或长期的炎症则造成机体损伤,甚至导致疾病的产生。口腔颌面部有大量疾病与炎症相关,如常见的智牙冠周炎、颌骨骨髓炎、牙周炎以及部分口腔黏膜病如扁平苔藓等,在治疗这些疾病的过程中,控制炎症是重要的手段。传统中药在治疗炎症及炎症相关疾病方面发挥重要作用,具有广阔的研究前景。天参胶囊是一种治疗心血管疾病的新型药物,里
学位