论文部分内容阅读
随着组织工程技术的发展,三维支架在组织和器官修复方面显示出越来越大的潜力,然而传统的支架植入人体会导致更多的创伤和反复感染,因此可注射支架应运而生。组织和器官植入体内后,往往需要数周时间完成毛细血管入侵以生成血管,氧气和营养供给不足导致了移植失败。因此以血管生成为目的,用于解决营养、细胞和信号分子传递不畅以及组织和器官修复缓慢的问题,我们制备了一种壳聚糖(CS)/β-甘油磷酸钠(β-GP)/明胶(Ge)和Arg-gly-asp(RGD)肽的可注射水凝胶,并通过包载间充质干细胞(MSCs)和载因子VEGF(血管生成因子)/SDF-1(基质细胞衍生因子)的方式来促进血管化进程和组织修复。通过对CS/β-GP/Ge和CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶的材料性能做比较,发现在温敏水凝胶中添加RGD并未改变水凝胶的成胶性能和粘弹性。CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶仍具备优异的可注射性,成胶温度为30℃。SEM电镜结果显示,该凝胶呈现多孔的网状结构,孔径在35μm左右,有利于细胞维持生理功能。红外结果显示RGD肽和明胶的结构在水凝胶中得以很好的保持。壳聚糖/岩藻聚糖纳米颗粒负载生长因子,能很好的控释因子。将间充质干细胞(MSCs)接种在加载不同载生长因子纳米颗粒CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶表面,发现MSCs保持良好的细胞增殖活性,铺展状态良好。对MSCs接种在水凝胶中并施加流体剪切力,发现MSCs往内皮方向分化,为进一步MSCs接种在CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶中实现血管化的原位治疗提供依据。成功的构建了鸡胚尿囊模型(CAM),注射载因子纳米颗粒CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶和载MSCs/载因子纳米颗粒CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶后发现,加载MSCs于水凝胶中,有效的促进了血管生成。成功的构建了大鼠心梗模型,发现载因子纳米颗粒CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶对心肌梗死组织的修复和再生有积极作用,对梗死后心室重构和微血管新生作用显著。体内实验为MSCs加载在载因子纳米颗粒CS/β-GP/Ge-RGD温敏水凝胶中对血管原位化治疗的积极作用提供了证据。综上,RGD改良壳聚糖基可注射纳米复合温敏水凝胶在包载MSCs后,具有促进血管生成的能力,在组织工程修复、器官组织再生、缺血性疾病治疗方面具有潜在应用价值。