天然復(fù)合水凝膠的構(gòu)筑及促血管化研究.pdf

1、大段骨的缺損修復(fù)一直是臨床治療的難題。近年來(lái)，骨組織工程制備的仿生骨支架能夠從結(jié)構(gòu)和功能上模仿天然骨，為大段骨缺損的修復(fù)帶來(lái)了希望。骨再生是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，包括成骨細(xì)胞的長(zhǎng)入和增殖、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的輸送等，這些過(guò)程都需要血管參與，因此骨移植支架的前期血管化具有重要意義。目前，骨組織工程中常用的有效促血管化的方法有：血管誘導(dǎo)因子引入、成骨細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞與支架材料共培養(yǎng)、相關(guān)基因的引入以及顯微外科體外重建等。其中，在支架材料內(nèi)負(fù)載促血管化

2、因子是一種簡(jiǎn)單而有效的方法。
　　本課題以介孔二氧化硅納米顆粒（MSNs）作為血管化功能性藥物1-磷酸鞘氨醇（S1P）的微載體，再將其與透明質(zhì)酸/殼聚糖基天然高分子制備的水凝膠復(fù)合，構(gòu)建可用于骨支架前期血管化的有效控釋載體。首先，利用不同濃度羧甲基化殼聚糖（4，6和8 wt％）與醛基化透明質(zhì)酸通過(guò)席夫堿反應(yīng)制備三種純水凝膠樣品，通過(guò)對(duì)純水凝膠樣品的物化性能表征和生物相容性研究篩選出一種可作為后續(xù)研究的高強(qiáng)度水凝膠。然后，制備聚電解

3、質(zhì)藻酸鈉（ALG）和殼聚糖（CHI）表面修飾的MSNs，作為藥物的微載體，通過(guò)聚電解質(zhì)層修飾提升粒子的生物相容性和增強(qiáng)粒子對(duì)藥物的裝載性能。進(jìn)一步制備了復(fù)合微載體的納米復(fù)合水凝膠，研究納米粒子的加入量對(duì)水凝膠理化性能的影響，對(duì)體外藥物釋放行為以及體外降解行為進(jìn)行了研究。研究了細(xì)胞在納米復(fù)合水凝膠表面和內(nèi)部的生長(zhǎng)情況，并評(píng)價(jià)了載藥納米復(fù)合水凝膠對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的募集和體內(nèi)促血管化的能力。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，純水凝膠的力學(xué)性能和交聯(lián)度隨著羧

4、甲基化殼聚糖濃度的增加而增強(qiáng)，但細(xì)胞增殖卻相應(yīng)降低。因此，綜合考慮水凝膠的力學(xué)性能和細(xì)胞增殖情況，選取6 wt%羧甲基化殼聚糖用于后續(xù)研究。力學(xué)性能表征結(jié)果顯示，納米粒子的加入明顯增強(qiáng)納米復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能（11.06-36.83 kPa），有效提升了天然水凝膠的力學(xué)性能。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，納米復(fù)合水凝膠更利于細(xì)胞的增殖，少量的牛血清蛋白（BSA）的引入能夠改善細(xì)胞的鋪展。Transwell細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，載有S1P的納米復(fù)合水