负载类肝素聚合物电纺支架的制备及与血管细胞相互作用研究分析分子材料学专业.docx

《负载类肝素聚合物电纺支架的制备及与血管细胞相互作用研究分析分子材料学专业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《负载类肝素聚合物电纺支架的制备及与血管细胞相互作用研究分析分子材料学专业.docx（25页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、目录中文摘要4Abstract5前言7第一章血管组织工程料概述71.1.1组织工程概念71.1.2血管组织工程概念71.1.3血管组织工程支架材料71.1.4血管组织工程支架材料的制备方法81.2静电纺丝技术概述91.2.1静电纺丝技术的原理及特点9L2.2静电纺丝技术的应用9肝素及类肝素对于血管细胞的作用101.3.1肝素及其制备方法10L3.2类肝素对细胞增殖的影响101.3. 课题提出1114.1研究目的及意义11L4.2研究内容及方案12第二章实验部分122.12-甲基丙烯酰葡萄糖胺（MAG）的制备122.1.1.实验原料122.1.2.实验设备132.2.聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰

2、葡萄糖胺P(SS-MAG)的制备及表征132.2.12-甲基丙烯酰葡萄糖胺(MAG)的合成132.2.22-甲基丙烯酰葡萄糖胺(MAG)的表征142.2.3聚苯乙烯磺酸钠磺化2-甲基丙烯酰葡萄糖胺p(SS-MAG)的制备142.2.4聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰葡萄糖胺p(SS-MAG)的表征142.2.5聚苯乙烯磺酸钠磺化2-甲基丙烯酰葡萄糖胺(SS-MAG)静电纺丝膜的制备152.2.6聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰喃葡萄糖胺p(SS-MAG)静电纺丝膜的表征152.3.聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰葡萄糖胺P(SS-MAG)静电纺丝膜对内皮细胞增殖的影响152.3.1.内皮细胞的培养152.

3、3.2.观察内皮细胞粘附及增殖情况162.3.3.细胞的计数16第三章结果与讨论173.12-甲基丙烯酰葡萄糖胺(MAG)的表征173.2聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰葡萄糖胺p(SS-MAG)的表征173.3.聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰葡萄糖胺P(SS-MAG)膜的测试与表征183.3.1.表面形貌表征183.3.2.内部结构表征203.4.内皮细胞的黏附与增殖21名吉论24参考文献25致谢错误!未定义书签。中文摘要静电纺丝技术是通过外加电场的条件下，使高分子雾化成聚合物微小射流，被接收后固化成纳米纤维薄膜。它是一种制备生物组织工程材料的重要方法。本课题将聚己内酯和聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯

4、酰胺基毗喃葡萄糖P(SS-MAG)以不同配比混合，通过同轴静电纺丝技术，形成具有生物活性和功能的纺丝，观察聚苯乙烯磺酸钠2甲基丙烯酰葡萄糖胺P(SS-MAG)对内皮细胞的增殖和粘附的影响。以2甲基丙烯酰葡萄糖胺(MAG)为原料，通过RAFT的手段制备聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰葡萄糖胺P(SS-MAG)O之后，再与聚己内酯以不同配比混合制成静电纺丝膜。运用具有生物活性的静电纺丝膜作为载体，之后再在材料上面培养人脐静脉内皮细胞，观察其黏附以及增殖情况。通过实验结果显示，随着聚苯乙烯磺酸钠2-甲基丙烯酰葡萄糖胺P(SS-MAG)含量的增加，静电纺丝膜对于人脐静脉内皮细胞的黏附诱导和增殖效果有促进作

5、用，为未来制备人工血管或新型血管支架材料提供了很好的研究基础。关键词：血管组织工程，血管支架，静电纺丝，类肝素作者：苏兴宸指导老师：李丹副教授AbstractTheelectrospinningtechnologyisbasedontheapplicationofanelectricfieldtoatomizethepolymerintoasmalljetofpolymer,whichisthencuredtoformananofiberfilm.Itisanimportantmethodforpreparingbiologicaltissueengineeringmaterials.Inth

6、isproject,polycaprolactoneandsodiumpolystyrenesulfonate2-methacrylamido-glucosep(SS-MAG)weremixedatdifferentratiostoformabiologicalactivityandfunctionthroughcoaxialelectrospinningtechnology.Spinning,observetheeffectofsodiumpolystyrenesulfonate2-methacryloylglucosaminep(SS-MAG)ontheproliferationandad

7、hesionofendothelialcells.Sodiumpolystyrenesulfonate2-methacryloylglucosaminep(SS-MAG)waspreparedbyRAFTusing2-methacryloylglucosamine(MAG)asrawmaterial.Afterthat,theelectrospinningmembranewasmadebymixingwithpolycaprolactoneindifferentproportions.Bioactiveelectrospinningmembraneswereusedascarrierstocu

8、lturehumanumbilicalveinendothelialcellsonthematerialsandobservetheiradhesionandproliferation.TheexperimentalresultsshowthatwiththeincreaseofSS-MAGcontent,theelectrospinningmembranecanpromotetheadhesioninductionandproliferationofhumanumbilicalveinendothelialcells.Forthefuturepreparationofartificialbl

9、oodvesselsornewbloodvesselstentmaterialestablishedaverygoodresearchbasis.Keywords:VasculartissueengineeringVascularstentElectrospinningHeparinoidsWrittenbyXingchenSuSupervisedbyDanLiBUS第一章血管组织工程料概述1.1.1 组织工程概念组织工程是,一门跨学科的新兴热门学科，它将生命科学和材料学两者相结合，并运用工程学的方法，研究人工合成的含有活细胞的有功能的组织，来替代人体由于疾病、外伤等原因，所造成的结构或功能受

10、损的组织或器官为了达到修复创伤和重建功能的目的，其主要过程为从活体组织（多数从与人结构功能相似的动物组织中提取）中提取少量细胞（种子细胞），再将其与生物相容性较好、可降解、可吸收的生物材料相融合，再将细胞一材料复合物，重新植入体内，植入的细胞可以随之在体内不断增殖并分化，与此同时生物材料可以降解成可以被人体吸收的物质，最终在体内形成相应的组织或器官。与传统医学相比较，组织工程具有“无创伤修复”的重要特点。在目前的研究和临床应用的方面，拥有广阔的发展空间。1.1.2 血管组织工程概念血管组织工程是指利用细胞结构和功能完整的血管壁细胞和降解性好的高分子材料进行制备血管替代材料的学科。其是利用组织工

11、程学的方法替代血管的构建，将种子细胞种植于血管支架上，从而模拟血管细胞外基质的作用与结构。所选用的材料应具有良好的生物相容性、血液相容性、不容易发生免疫排斥反应、可控的生物降解性、方便大量生产、长期储存、随时取用等特点，血管组织工程目前广为认可的最为理想的替代血管的方法【支1.1.3 血管组织工程支架材料血管支架材料是种子细胞在体外生长所需支撑物，为人造血管提供一定的机械强度和力学特性，同时还可以模拟血管细胞外基质的作用，促进细胞的黏附与生长、增殖也血管组织工程支架材料主要有天然材料、脱细胞外基质、合成生物可降解高分子材料、活性细胞膜片等。天然材料主要有胶原、纤维蛋白、弹性蛋白、透明质酸、甲壳

12、素、丝素蛋白、葡聚糖明胶、细菌纤维素等。但是由于它机械性能差的缺点，尽管天然材料拥有血管支架生物相容性好、无免疫排斥反应的优点，在临床应用方面依然受到限制。脱细胞外基质血管支架完全由天然细胞外基质组成，其优点是具有良好的生物相容性和机械力学性能，理想的支架结构和形状。缺点是力学强度和管壁顺应性不佳，且降解之后形成的物质可能引起免疫排斥和疾病传播。合成生物可降解高分子材料主要有聚乙醵酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等以及它们的复合物。可降解高分子血管支架的优点是合成高分子材料来源广泛、加工方法多样、力学与降解性能可调，但是其缺点是细胞亲和性不佳。另外一种构建血管支架的方法是基于

13、细胞膜片的组织工程血管，这种方法无需使用支架材料。选用自体细胞作为支架用细胞，然后通过长时间(69月)细胞培养，可以分泌大量的细胞外基质，进而形成一定力学强度的细胞膜片。虽然这种方法没有免疫排斥现象，但其生产周期过长限制了它的进一步发展。1.1.4 血管组织工程支架材料的制备方法利用适当成型技术(熔融/溶液挤出法、盐沥滤法、热致相分离法、静电纺丝法、卷绕成型及其复合技术等)加工上节材料，可在体外形成自体血管结构和形貌相似的血管支架。但是熔融/溶液挤出法制备的支架可能残留有毒溶剂，且不易控制孔径大小和分布的缺点。与其他纳米纤维制备方法相比，静电纺丝能够制备小直径6mm)的纤维网状多孔结构H。,并

14、具有良好的机械性能和力学性能，还有利于细胞黏附的表面，使得支架的顺应性与天然血管基本匹配。在组织工程血管支架构建领域静电纺丝技术凭借这些特点，成为近年血管组织工程支架研究常用手段。1.2. 电纺丝技术概述1.2.1 静电纺丝技术的原理及特点静电纺丝是通过聚合物溶液或熔体在强电场作用下形成喷射流，喷射流被拉成泰勒锥，凝固后形成纳米纤维，以无纺布状排列于收集板上形成材料UL近年来随着流体力学研究的不断深入，特别是非牛顿流体相关研究的深入，由于静电纺丝所使用的溶液或熔融体大多为非牛顿流体,也间接推动了电纺理论的发展。一种新的电纺方法同轴电纺及其紧密相关的同轴射流技术应运而生。本次实验中所使用的即为同

15、轴静电纺丝技术。在2个内径不同但同轴的毛细管中分别注入芯质和壳质溶液，二者在喷头末端汇合，在电场力的作用下固化成为复合纳米纤维，这就是同轴静电纺丝的基本原理。122静电纺丝技术的应用静电纺丝技术自20世纪30年代出现以来，以其制备的支架比表面积大、孔隙率高，纳米纤维直径与体内许多细胞尺寸相当，能够负载生长因子诱导细胞黏附、增殖和分化，对于体外细胞培养、模拟细胞外基质构造的独特优势”也逐渐成为目前组织工程应用中制备支架的常用方法。然而，单一材料静电纺生物相容性不好的弊端逐渐暴露出来。因此，由此发展出了共混静电纺和同轴静电纺丝等技术。例如：莫秀梅所在的东华大学生物所生物材料与组织工程课题组率先采用同轴静电纺丝方法，选用可降解生物相容性良好的P(LLA-CL)生物可降解材料作为基本材料，制备了具有良好抗凝血性能，且孔径约90nm,壳芯纤维直径约47Onm的P(LLA-CL)/肝素壳芯纳米纤维。此外，还采用此方法制备了负载生物活性因子的TPU功能纳米纤维。H5116gi叫同轴静电纺丝被广泛用于制备中空纤维材料，并且方法简单，适宜工业化生产，在生物医学等领域具有广泛的潜在用途，如用来保存不稳定的生物试剂或病毒，防止不稳定化合物的分解，分子药物的持续释放，通过芯层材料实现生物功能获得功能化的纳米纤维支架等U叫1.3. 肝素及类肝