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本论文研究新型自组装短肽构建的水凝胶纳米纤维支架对心肌细胞三维培养,心肌梗死区域组织修复以及诱导骨髓间充质细胞诱导分化为心肌样细胞功能的影响。从材料层面上,圆二色谱仪考察了自组装短肽的二级结构;原子力显微镜检测短肽自组装过程中的微观形态;从细胞层面上,红细胞溶血实验来分析不同浓度的水凝胶对细胞膜的裂解作用;将自组装形成的纳米纤维支架作为心肌细胞三维培养材料,观察心肌细胞的生长状况;通过免疫荧光技术研究具有c-kit+性质的心肌细胞存活能力;从动物层面上,建立大鼠心肌梗死模型,分析加入水凝胶对心肌梗死修复的效果;苏木精-伊红染色以及免疫组化实验观察短肽水凝胶对心肌梗死修复的影响;从研究短肽对细胞诱导作用层面,以心肌裂解液作为心肌细胞诱导剂,研究新型自组装短肽对骨髓间充质细胞诱导分化为心肌样细胞的作用;以及检测不同浓度的短肽水凝胶对心肌诱导因子的控释效果探讨可能存在的机制。结果发现,该新型自组装短肽的二级结构以β折叠为主;在自组装过程中,24小时后可形成较为致密的纳米纤维网状水凝胶结构;细胞三维培养实验表明心肌细胞在水凝胶中生长状态良好,心肌细胞三维培养中Notch 1基因的mRNA水平相对表达量比二维细胞培养高~5倍;可缓解心肌梗死区域组织坏死面积,促进梗死区c-kit+细胞数量增多并使梗死区出现新生组织;短期内促进骨髓间充质细胞诱导分化成为心肌样细胞的趋势;以及短肽水凝胶对不同诱导因子有这一定的控释能力,在浓度为2.5 mg/ml的短肽中控释心肌裂解液的主要成分达到65%。综上所述,本论文研究的新型自组装短肽可用于心肌细胞三维培养,能诱导某些干细胞分化,促进梗死区组织修复再生的作用,为心血管疾病及心肌梗死的研究提供一种新思路;该研究对细胞及干细胞、组织再生修复、蛋白分子控释等提供一种新型纳米生物材料,有明确市场应用前景;本论文结果在生物医学工程、再生医学与临床医学等领域中有理论和应用价值。