控制釋放載體的研制及其構(gòu)建功能型組織工程皮膚的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在組織工程眾多研究領(lǐng)域中，具有多種生物學(xué)性能的生長因子等生物活性物質(zhì)是一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)。生物活性物質(zhì)是細(xì)胞間傳遞信息并對細(xì)胞生長具有調(diào)節(jié)功能的一些多肽類物質(zhì)，它們能夠在細(xì)胞增殖與分化的不同階段促進(jìn)或者抑制細(xì)胞的增殖、分化、遷移和基因的表達(dá)。近年來生長因子在組織工程技術(shù)中有著大量的應(yīng)用，為引導(dǎo)修復(fù)重建和促進(jìn)組織再生創(chuàng)造了有利條件。由于蛋白本身的特性，它們又極易受到外界條件的影響，例如溫度、pH值及有機(jī)試劑等。在體內(nèi)半衰期極短，進(jìn)入體

2、內(nèi)后迅速擴(kuò)散，變性和酶解，因此，如何有效地保護(hù)和釋放生長因子是組織工程需要解決的問題之一。近年來迅速發(fā)展的藥物控釋技術(shù)正好為發(fā)揮生長因子的最佳效能提供了合適的保障?？紤]到組織工程產(chǎn)品的特殊性，控釋系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到以下幾條標(biāo)準(zhǔn)：生物相容性、載體本身的降解產(chǎn)物或其本身可被生物體吸收、易于使用、安全無毒、半透、可以抑制病理過程、有利于愈合與再生且可以作為新組織生成時的結(jié)構(gòu)支撐。本研究在組織工程和控制釋放技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)研發(fā)既可控釋生長因子又符合

3、組織工程特殊需要的可植入功能型生物載體，并對這類產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)性能研究，使其具備組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值和開發(fā)前景。
　　實(shí)驗(yàn)分為三個部分：
　　1.復(fù)合生長因子的控釋微球載體的研制及其相關(guān)性能研究
　　在改良的乳化冷凝法基礎(chǔ)上，采用三種不同固化方法（化學(xué)交聯(lián)、光交聯(lián)和熱交聯(lián)）交聯(lián)制備復(fù)合成纖維細(xì)胞生長因子（bFGF）的明膠微球載體，測定微球形態(tài)、粒徑、降解率、載藥率和包裹率以及bFGF的體外釋放效能；檢測微球的生物相容性

4、和對組織工程種子細(xì)胞的作用，以證明其作為體內(nèi)植入物的安全性和對生長因子的生物活性保存能力。結(jié)論：①不同交聯(lián)方法制備的復(fù)合bFGF明膠控釋微球工藝簡便，性能優(yōu)良，各有優(yōu)勢；在較長時間內(nèi)能持續(xù)釋放活性bFGF，具有作為載體構(gòu)建功能型組織工程皮膚替代物的可行性。②控釋微球抗原性低、相容性好，能明顯促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖，并呈現(xiàn)時間依賴性，可以作為構(gòu)建功能型組織工程產(chǎn)品的載體作進(jìn)一步研究。2.復(fù)合控釋系統(tǒng)的雙層組織工程皮膚替代物的研制及其性能研究

5、
　　采用天然可吸收的明膠海綿和控釋微球經(jīng)物理交聯(lián)方法復(fù)合作為內(nèi)層，進(jìn)一步通過粘著聚氨酯膜為外層，模擬皮膚結(jié)構(gòu)構(gòu)建復(fù)合控釋系統(tǒng)的雙層結(jié)構(gòu)的新型皮膚替代物。觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控釋性能；并評價(jià)其細(xì)胞和組織象容性；將復(fù)合控釋系統(tǒng)的雙層組織工程皮膚替代物移植全層皮膚缺損創(chuàng)面模型，檢測創(chuàng)面愈合的效果。結(jié)論：①制備的雙層組織工程皮膚替代物為雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料一側(cè)為致密狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯膜，提供強(qiáng)度和控制體液平衡，另一側(cè)為疏松多孔結(jié)構(gòu)的明膠海綿層，

6、微球牢固鑲嵌其中，對孔隙無明顯影響；②細(xì)胞在皮膚替代物上能粘附存活，增殖良好，無明顯炎性細(xì)胞，皮膚替代物能誘導(dǎo)血管和成纖維細(xì)胞長入；③皮膚替代物可有效促進(jìn)皮膚全層缺損創(chuàng)面的愈合。
　　3.功能型微粒皮膚替代物的研制及其性能研究
　　在明膠控釋微球的制備基礎(chǔ)上，采用熱交聯(lián)固化方法和梯度冷凍干燥方法制備復(fù)合bFGF的大粒徑型微粒載體，測定微球形態(tài)、粒徑、降解率、載藥率和包裹率和bFGF的體外釋放效能；利用人成纖維細(xì)胞和大粒徑型微

7、粒載體（GM-bFGF）復(fù)合構(gòu)建功能型微粒皮膚替代物——即同時具備細(xì)胞培養(yǎng)底物、生長因子控釋載體和可植入性皮膚替代物的三種功能，探討其對皮膚創(chuàng)面損傷的促愈合作用。結(jié)論：①所得大粒徑型微粒載體依實(shí)驗(yàn)條件不同呈現(xiàn)三種不同表面性狀：平滑型、腦回型和多孔型，作為載體構(gòu)建功能型微粒皮膚替代物各有優(yōu)勢；②利用成纖維細(xì)胞和大粒徑型微粒載體可以復(fù)合構(gòu)建具有活性的功能型微粒皮膚替代物（SGM-bFGF、GGM-bFGF和PGM-bFGF），PGM-bFG

8、F的綜合性能最佳；③三種類型皮膚替代物均可有效促進(jìn)皮膚創(chuàng)面損傷的愈合，是具有開發(fā)和應(yīng)用前景的新型皮膚替代物。
　　綜上所述，本課題選用具有良好生物學(xué)性能的控釋系統(tǒng)單獨(dú)或者復(fù)合作為載體，研制一系列具有控釋功能的組織工程皮膚替代物，控釋系統(tǒng)可有效延長生長因子應(yīng)有有效性、靶向輸送并且可以作為承載細(xì)胞的支架。通過對控制釋放載體構(gòu)建的功能型組織工程皮膚替代物的形態(tài)學(xué)、功能特性、對組織工程種子細(xì)胞的促增殖作用和體內(nèi)植入安全性以及體內(nèi)療效等相關(guān)