论文部分内容阅读
第一部分丝胶蛋白/氧化葡聚糖复合水凝胶作为药物载体应用于恶性黑色素瘤的治疗目的：探索己二酸二酰肼修饰的丝胶蛋白水凝胶作为药物载体在肿瘤治疗中的应用及潜在价值方法：本研究采用Na2CO3高温提取法从正常家蚕品种(白玉)中提取了丝胶蛋白。再使用己二酸二酰肼对提取的丝胶蛋白进行了化学修饰。同时,使用NaIO4将葡聚糖上部分羟基氧化成醛基制备了不同氧化度的氧化葡聚糖。接着,将化学修饰后的丝胶蛋白与氧化葡聚糖按不同百分浓度进行简单混合制备了具有荧光特性并可控制药物释放的丝胶蛋白/氧化葡聚糖复合水凝胶。然后,我们对该水凝胶的理化特性及相关生物性能,药物控释性能进行了相应检测。结果发现丝胶蛋白／氧化葡聚糖复合水凝胶表现出优良药物控释性能。我们利用该水凝胶搭载了阿霉素对黑色素瘤进行治疗,并对治疗效果进行了相应评价。结果：(1)我们从正常家蚕品种(白玉)中分离了丝胶蛋白,并使用己二酸二酰肼对其成功的进行了化学修饰：(2)我们成功制备了不同氧化度的氧化葡聚糖：(3)我们通过希夫碱反应成功制备了丝胶蛋白/氧化葡聚糖复合水凝胶；(4)经体外降解检测和生物相容性检测,我们发现丝胶蛋白/氧化葡聚糖复合水凝胶有良好的生物降解性和生物相容性；(5)该水凝胶具有良好的药物控释性能,可作为药物载体搭载多种大分子和小分子药物,并可通过皮下注射或者肌肉注射的方式注入体内释放药物；(6)该水凝胶具有独特的自发荧光特性,可以通过自发荧光监测其在体内的降解以及药物的释放：(7)丝胶蛋白／氧化葡聚糖复合水凝胶可搭载阿霉素通过注射的方式注入至小鼠黑色素瘤附近有效抑制肿瘤生长。结论： 丝胶蛋白/氧化葡聚糖复合水凝胶是一种具有自发荧光特性的药物载体,可通过自发荧光监控其在体内的降解及药物的释放,并可搭载抗肿瘤药物抑制肿瘤生长。第二部分紫外光交联的丝胶蛋白水凝胶的制备及作为3D生物支架的研究目的： 探索通过紫外光交联制备的丝胶蛋白水凝胶作为3D生物支架在生物医学领域的应用及潜在价值。方法：本研究采用Na2CO3高温提取法从丝素缺失型家蚕蚕茧(140Nd-s)中提取了丝胶蛋白,接着使用甲基丙烯酸酐对该丝胶蛋白进行了化学修饰。然后我们在甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白中加入光引发剂(I2959)并利用紫外光交联制备了具有良好生物活性的丝胶蛋白水凝胶。制备完成后,我们采用1H-NMR、傅里叶红外光谱对甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白化及丝胶蛋白水凝胶进行了相关表征；采用HRP作为模式药物对该丝胶蛋白水凝胶的药物控释性能进行了评估；使用小动物体内荧光成像仪、激光共聚焦显微镜及荧光光谱仪对甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白水凝胶的荧光特性进行了检测；同时,我们测试了甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白水凝胶体内及体外生物相容性及3D搭载细胞能力。结果： (1)我们从丝素缺失型家蚕蚕茧140Nd-s中提取了丝胶蛋白,并使用甲基丙烯酸酐对其成功的进行了化学修饰;(2)经甲基丙烯酸酐修饰后的丝胶蛋白可通过简单过滤的方法进行灭菌并可冻干保存；(3)利用紫外光交联法,我们成功的制备了甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白水凝胶(Sericin-MA)；(4)该甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白水凝胶具有良好的生物降解性和生物相容性；(5)该水凝胶具有良好的药物控释性能,可作为药物载体搭载多种大分子和小分子药物：(6)该水凝胶保留了丝胶蛋白独特的自发荧光特性,可以通过监测自身荧光进行体内示踪；(7)该水凝胶具有良好的细胞粘附性,可促进细胞的粘附、增殖,并可支持细胞的长期存活；(8)该丝胶蛋白水凝胶可支持细胞的3D培养。结论：甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白水凝胶具有良好的细胞搭载能力和促细胞增殖能力,可作为3D生物支架应用于组织工程与再生医学领域。第三部分丝胶蛋白水凝胶应用于伤口修复的研究目的：探索通过紫外光交联制备的丝胶蛋白水凝胶作为伤口修复材料应用于全皮层损伤的修复方法：本研究将甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白水凝胶作为伤口修复材料应用于全皮层缺失小鼠模型,并使用Tegadenm及PELNAC作为对照,在相应时间点对各组小鼠皮肤伤口的恢复情况进行监控。同时,在相应时间点切除各组小鼠伤口处皮肤,对皮肤标本进行石蜡包埋,切片,进行相应染色观察(包括H&E、Masson、CD68、MPO、VEGF、CD31、α-SMA)。并且,我们从组织及细胞中提取了RNA,对促进损伤皮肤修复的指标(包括VEGF及EGF)进行mRNA水平检测。结果：(1)丝胶蛋白水凝胶修复组小鼠皮肤伤口恢复速度明显快于Tegaderm及PELNAC组；(2)丝胶蛋白水凝胶修复组小鼠皮肤伤口恢复程度明显好于Tegaderm及PELNAC组；(3)丝胶蛋白水凝胶修复组小鼠皮肤伤口处炎性程度明显好于Tegaderm及PELNAC组：(4)丝胶蛋白水凝胶修复组小鼠皮肤伤口处血管生成速度明显快于Tegaderm及PELNAC组；(5)丝胶蛋白水凝胶修复组小鼠皮肤伤口组织中VEGF的mRNA表达水平明显高于Tegaderm及PELNAC组;(6)丝胶蛋白水凝胶修复组小鼠皮肤伤口组织中EGF的mRNA表达水平明显高于Tegaderm及PENACL组；(7)NIH3T3细胞与丝胶蛋白水凝胶共培养后VEGF的mRNA表达水平明显高于PELNAC组；(8)NIH3T3细胞与丝胶蛋白水凝胶共培养后EGF的mRNA表达水平明显高于PELNAC组。结论：甲基丙烯基修饰的丝胶蛋白水凝胶能有效促进伤口处组织快速修复及控制损伤处的炎症反应,可作为伤口修复材料应用于全皮层损伤的修复。