血小板凝胶上清明胶缓释微球冻干制品的研究

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研究背景:  研究显示,我国人口老龄化日益严重,目前60岁以上的人口已超过2.2亿,老年人群中慢性难愈合创面的发生率约占1%~2%,严重影响患者的生活质量,给患者身心带来极大痛苦,也给家庭和社会带来沉重负担。近年来,研究发现血小板凝胶(PG)对慢性难愈合创面有较好的促进愈合作用,其有效作用物质主要是丰富的生长因子、抗菌肽和组织因子等多种生物活性蛋白。然而,传统PG的应用存在一定的缺陷,如PG降解较快、保存时间短、换药频率高、不能常温保存,更不能实现产业化。为克服PG应用的不足,国外研究人员将PG上清液与其他生物材料联合应用以提高其应用价值。明胶微球是一种良好的缓释载体。将PG上清液与明胶微球联合制备成缓释冻干制品的研究国内未见报道,因此提出本课题的研究。  研究目的:  制备一种载PG上清明胶缓释微球冻干制品,用于慢性难愈合创面的治疗。  研究方法:  1.PG上清液的制备:首先采集志愿者的全血分离制备富血小板血浆(PRP),用凝血酶和Ca2+激活PRP,设置不同激活时间点(15min、30min、45min、1h、6h、1d、3d、5d、7d)制备PG上清,以PDGF、TGF-β1、VEGF、IGF-I、bFGF、EGF六种主要生长因子为代表,用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各生长因子含量。以六种生长因子的含量为激活效果的参考指标,对检测结果进行统计分析,探索最佳激活时间,从而摸索PG上清液制备的最佳条件。  2.明胶微球的制备:以明胶为原料,戊二醛为交联剂,采用改良的乳化冷凝交联法制备明胶微球,以微球粒径为参考指标,通过单因素实验对明胶微球的制备条件进行优化。用光学显微镜、扫描电镜(SEM)对其大小形貌结构等一般特性进行质量评价。  3.PG上清明胶缓释微球冻干制品的制备及缓释效果评价:PG上清与制备的明胶微球充分混合之后进行冷冻干燥,ELISA法检测PDGF、TGF-β1、VEGF、IGF-I、bFGF、EGF六种主要生长因子的含量,计算微球吸附生长因子率、载生长因子量,以VEGF的检测量为代表,评价其体外缓释效果。  4.PG上清明胶微球的初步有效性和安全性评价:用细胞增殖-毒性检测试剂(CCK-8)检测微球对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的增殖及毒性作用。  研究结果:  1.PRP激活时间不同,PG上清液中6种生长因子的含量不同。当激活时间为45分钟时,大部分生长因子含量达到最大值。  2.当明胶溶液浓度为13%、Span80加入量为1.5mL,搅拌速度为750~855r/min时可获得最优的明胶微球制备方案,获得的明胶微球平均粒径为15.95±3.79μm,其中7μm~20.5μm的微球占88.23%。  3.制备的PG上清中PDGF-BB、TGF-β、VEGF的含量分别为17.033±0.089ng/mL、8.716±0.804ng/mL、285.089±6.342pg/mL,微球吸附PDGF-BB、TGF-β、VEGF生长因子率分别为72.58%、82.99%、87.84%,明胶微球载PDGF-BB、TGF-β、VEGF量分别为123.63pg/mg、72.34g/mg、2.50pg/mg,体外缓释7天,VEGF的累计释放量占总载药量的79.60%。  4.细胞增殖实验中明胶缓释微球组和PG上清组对HUVECs的促增殖作用均明显高于DMEM完全培养基组,且明胶缓释微球组高于PG上清组,差异显著(p<0.05);细胞毒性实验中缓释微球浸提液对HUVECs无明显毒性作用。  实验结论:  PRP激活制备PG上清的最佳时间以不超过45分钟为宜。制备的明胶缓释微球外观圆整,粒径均匀,分散度良好,吸附生长因子率、载生长因子量及体外缓释效果良好,制备的载血小板凝胶上清明胶缓释微球促细胞增殖作用明显,对细胞无明显毒性作用,初步实现了血小板凝胶上清明胶缓释微球的研制。
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