促周围神经再生的导电载药水凝胶研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:sin123654
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
周围神经损伤是临床上的一种常见疾病。损伤部位的修复和细胞再生是一个重要环节,目前主要研究用神经导管(Nerve conduits,NCs)来修复受损的周围神经。本论文为了给周围神经损伤的修复提供更多帮助,制备了导电载药水凝胶,其目的是为神经损伤部位的细胞生长提供优质环境和作为神经导管填充材料为神经再生提供有力支撑。该导电水凝胶是将海藻酸钠(Sodium alginate,SA)和羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan,CMCS)作为基础材料通过Ca2+交联并同时掺入聚吡咯(Polypyrrole,PPy)颗粒制得的。为得到均匀且性质稳定的导电水凝胶,Ca2+由(D-Glucono-δ-lactone,GDL)与超细碳酸钙(Superfine calcium carbonate,CaCO3)组成的缓释体系提供,PPy是将吡咯(Pyrrole,Py)与过硫酸氨通过低温静态化学氧化制得的。对制备的SA/CMCS/PPy导电水凝胶进行性能测试和表征,并将神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)通过物理包埋的方式在合成过程中装载,从而得到SA/CMCS/PPy/NGF导电载药水凝胶,对其进行体外释药测试,并进行细胞与体内相容性实验,最后分组开展大鼠坐骨神经缺损修复的动物实验,完成评价。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对导电载药水凝胶的结构、形貌和降解性进行了表征。测定了水凝胶的凝胶化时间、平衡水含量、溶胀度、孔隙率、电化学特性、电导率、机械性能、热学性能。结果表明:通过改变水凝胶合成过程中SA与CMCS的比重和PPy的投料比,可得到具备不同特性的SA/CMCS/PPy导电水凝胶。将SA:CMCS的比重为2:1作为基础条件,改变PPy的投料比,可得到凝胶化时间为62-88 s的SA/CMCS/PPy水凝胶,可较好满足注射及固定成型等不同需求;SEM显示出导电水凝胶的内部为多孔的网络状结构,规则的PPy颗粒均匀地分散在水凝胶骨架上,并在进行降解实验后对形貌与状态进行了观察;当PPy的投料比为0.20时,导电水凝胶的溶胀度为7.511,孔隙率为73.16%,电导率为1.42×10-33 S/cm且显示出良好的电化学特性,均能为细胞的生长提供有利的的环境;力学性能测试给出了最大压缩应力,且显示出较好的压缩模量;综合热分析通过TGA与DSC曲线验证了导电水凝胶的顺利合成,并具有好的热稳定性。以NGF为目标药物,采用酶联免疫吸附法对NGF的药物释放进行了探索。实验表明:以SA和CMCS的比重为2:1,PPy的投料比为0.2,NGF浓度为50ng/mL时,导电水凝胶作为药物载体的累计释放量较高,所装载的NGF释放周期大约为42天,导电水凝胶可完成对NGF的持续释放,能较长时间维持NGF的浓度,结合导电水凝胶的仿细胞质基质网状结构和导电性,能为周围神经修复营造出合适的条件,辅助神经细胞生长与神经再生。为了研究SA/CMCS/PPy/NGF水凝胶对细胞生长的促进作用,进行体外细胞实验。将肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12)、大鼠雪旺细胞(RSC96)、骨髓间充质干细胞(BMMSC)与水凝胶材料共培养,分别使用相对应的培养基并分组进行电刺激(Electrical stimulation,ES)与NGF释药的条件控制,通过荧光染色和对共培养材料与细胞的扫描电镜评价了细胞在材料表面的粘附和生长状况。结果显示:导电水凝胶无细胞毒性且有利于PC12细胞的粘附和增殖,SA/CMCS/PPy/NGF水凝胶可以在一定程度上促进RSC96细胞和BMMSC细胞的分化和生长。经过电刺激培养的细胞也显现出更为活跃的生长和增殖,说明将导电水凝胶装载NGF对于细胞的培养具有良好的促进作用。为了考查SA/CMCS/PPy/NGF水凝胶的体内相容性,将水凝胶包埋植入大鼠皮下,在第1、3、5个星期取材并进行HE染色,进行组织形态与炎症观察。结果显示:SA/CMCS/PPy/NGF水凝胶在体内无严重的炎症反应,没有出现组织病变,说明导电载药水凝胶具有良好的体内生物相容性。为了体现SA/CMCS/PPy/NGF水凝胶对周围神经损伤的修复作用,导电水凝胶被作为神经导管填充材料进行了大鼠坐骨神经缺损修复实验。神经导管由PDLLA通过溶剂挥发法制得,通过手术对大鼠坐骨神经10mm缺损进行修复。观测了SD大鼠在实验手术后1个月和2个月的坐骨神经再生神经和坐骨神经控制的靶向腓肠肌切片的组织形态。研究表明:以SA/CMCS/PPy/NGF导电载药水凝胶作为填充材料的复合神经导管组,在神经再生和肌肉组织恢复上接近自体神经移植组,能有效的帮助修复受损的周围神经,这为导电载药水凝胶在神经组织工程的应用提供了更多的可能性。
其他文献
目的调查分析本院职工的胃幽门螺杆菌(Hp)感染情况,为临床上Hp感染的预防和诊治提供参考。方法 864例体检职工,均采用免疫胶体金免疫球蛋白(Ig)G法测定Hp感染情况,并抽取30例
随着新课改理念的不断深入,在中学地理课堂教学中,传统的教学模式已经难以满足实际需要,基于这一背景,以中学地理课堂为载体,探究式学习为主线,就探究式学习在中学地理课堂教
随着语义Web的不断发展和应用,描述逻辑以易于理解的形式化表示和完善的推理机制等特点,成为语义Web中实现知识表示和推理的逻辑基础。描述逻辑是一阶谓词逻辑的可判定子集,
在突发事故的外科手术和急救治疗中,大量出血往往会导致患者生命垂危,有效的控制创伤出血,减少伤口感染的机会,快速有效的止血成为救护病人中最重要的环节。丝素蛋白是天然生
【正】 一九八○年第六期《复旦学报》发表了朱文华、许锦根合写的《要把〈讲话〉作为历史文件》一文,认为《在延安文艺座谈会上的讲话》是一个历史文件,而凡是历史文件,总是
致密星是由于恒星塌缩而形成的一类致密天体,在它致密的核心中还可能发生强子物质到夸克物质的退禁闭相变。对致密星热演化的研究是了解它内部性质的一个重要途径。致密星的物
<正>海底捞餐饮有限责任公司是一家以经营川味火锅为主,集餐饮、火锅底料生产、荣誉连锁加盟、原料配送、技术开发为一体的民营企业。每至晚间,无论冬暑,其在北京的每家分店
近年来,无线传感器网络(WSNs)在全球范围内引起了广泛的关注。得益于无线通信技术的提高,使得低成本、短距离、能量受限以及多功能的传感器节点得以实现。WSNs作为一种自组织
铬鞣剂因其优异的鞣革性能在制革加工中占有极其重要的地位,然而传统铬鞣工艺中,铬鞣剂的利用率较低,使得铬鞣废液中残留大量的Cr(Ⅲ),在一定条件下,Cr(Ⅲ)易被氧化成致癌性Cr(Ⅵ),
约束矩阵方程或方程组及其相应的最小二乘问题在诸多方面都有极强的应用背景,比如在自动控制理论、振动理论、地质学、粒子物理学、信号处理和有限元等方面都有重要的应用.本