羟基磷灰石/壳聚糖复合微球的制备及其生物学作用的体外研究

作     者：沈丽丽 

作者单位：安徽医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何家才;邹多宏

授予年度：2015年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：羟基磷灰石壳聚糖 微球支架 骨组织工程 生物仿生 

摘      要：目的利用微流体技术制备羟基磷灰石壳聚糖(HAp-CS)微球仿生支架材料,并与骨髓间充质干细胞复合体外诱导形成组织工程化骨,评估该新型骨组织工程支架的用于骨再生的潜能。方法纳米羟基磷灰石(HAp)和壳聚糖(CS)复合物通过微流体技术自组装成微球生物支架,据实验条件制备出四种不同的微球材料,A1为Na OH固化法制备的实心HAp-CS微球,a1为冷冻固化法制备的实心HAp-CS微球;A2为Na OH固化的空心HAp-CS微球,a2为冷冻固化的空心HAp-CS微球。A2,a2为空心实验组,A1,a1为实心对照组。普通显微镜对各组材料行形态学观察。分离培养大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),按一定的比例与四组微球复合后行体外动态培养,计算前6 h粘附率。培养1 d,3 d,6 d,9 d,行扫描电镜检测,细胞骨架/细胞核复合染色行普通荧光显微镜及共聚焦扫描式显微镜检测;计算各组材料中BMSCs增殖速率,并采用Graph Pad Prism 6软件对数据进行统计学分析。将细胞材料复合物填入直径5 mm、厚度2 mm的模具中培养14-21 d,形态学观察。结果四组材料制备后倒置显微镜下观察A2,a2组为规则圆形,大小一致、透明度略有不同,可以看到明显的中空结构,部分开口于材料表面。A1,a1为圆形,大小相近,为实体形,部分球体有变形。扫描电镜观察四组材料微观结构均为球体形立体结构,大小约为150-200μm。四组材料在前6 h均有较高的粘附率,达80%以上,但各组间无显著差异。各组材料与BMSCs复合后,均在6 d时达到增殖高峰,空心组四个时间点的增值率明显高于实心组,但差异无统计学意义。扫描电镜及共聚焦扫描式显微镜均发现空心组比实心组促细胞的粘附增殖能力强,细胞在球体表面完全铺展。体外模具实验空心组在与细胞培养18d时,形成了较完整的功能化组织块。结论HAp-CS空心微球支架具有理想的立体结构和微观组成,是一种良好的促BMSCs种子细胞粘附定植的支架材料,是促进细胞生长的有效支撑载体,与共培养细胞形成的复合组织块有望应用于体内动物实验修复标准缺损。