小血管组织工程论文-赵富强,陈俊英,夏传俊,李天聪,黄霞

小血管组织工程论文-赵富强,陈俊英,夏传俊,李天聪,黄霞

导读:本文包含了小血管组织工程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:血管组织工程支架,共混改性,溶胶-凝胶法,细胞相容性

小血管组织工程论文文献综述

赵富强,陈俊英,夏传俊,李天聪,黄霞[1](2019)在《杂化小直径血管组织工程支架基材的共混改性与相容性分析》一文中研究指出在杂化基材的前驱体(PA)中分别引入低分子量的聚乙二醇(PEG)和多壁碳纳米管(MWCNT),通过溶胶-凝胶共混法制备了2组复合组织工程支架基材,有机改性体系PEG/PA和添加了MWCNT的无机改性体系C/PA。并对改性体系的微观结构、热稳定性、溶胀性能以及引入组分与基材的相容性进行了研究,比较了改性体系对脐静脉内皮细胞(HUVEC)形态和粘附行为的影响。制得的C/PA,在去离子水中的溶胀率为15.1%;在pH=7.4的PBS溶液中的溶胀率为16.8%,热稳定性较好,表面硬度适于细胞增殖分布,具有较好的应用前景。(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年05期)

李玉梅[2](2019)在《静电纺聚己内酯复合纤维在血管组织工程中的潜在应用》一文中研究指出随着生活水平提高,社会人口老龄化已经成为一种趋势,造成老龄化人群死亡的主要元凶之一为心血管疾病。动脉粥样硬化是一种常见的心血管疾病,它会导致内膜层下斑块的形成,减少血液流动的横截面积,从而导致流向斑块下游组织的血液减少,对人类健康具有极大的危害。临床主要采用药物治疗,严重者则需要支架或旁路移植等手术治疗。大口径血管移植临床已取得较好的效果,但小口径血管的移植仍然存在远期通畅率不高,易闭塞等弊端。理想的血管移植物为自体血管,但取材有限。因此,能够满足天然血管机械性能且具有生物相容性和血液相容性的人工血管成为研究的焦点。目前,多种血管材料已被研究者们不断的开发研究,而如何通过功能改性促进内皮化,提高远期通畅率,抗血栓生成,依然是需要探索且持续研究的课题。近年来,静电纺丝技术在血管组织工程中脱颖而出。静电纺丝技术制备的微(纳)纤维因具有简单易操作,孔隙率高,结构与天然细胞外基质(ECM)相似等优点,已被广泛研究并用于制备组织工程血管。基于上述内容,本论文主要以聚己内酯(PCL)为研究对象,通过制备功能化电纺纤维促进内皮化及增强抗凝性能,并研究它们的细胞相容性、血液相容性以及促进血管生成的能力,旨在制备同时具有促进内皮细胞增殖及抗凝性能的人工血管材料,为血管组织工程新型材料的开发做出贡献。具体内容如下:1.聚苯胺(PANI)由于具有优良的导电性、良好的氧化还原稳定性、可逆氧化性和生物相容性,被认为是组织工程和再生医学的潜在候选物。PANI独特的电刺激响应性,对细胞的多种功能,如黏附、增殖、迁移和分化等具有调节作用。故而,我们通过静电纺丝法制备导电PANI-PCL纤维,为电刺激提供基础,从而研究电刺激与导电PANI-PCL纤维对内皮细胞功能的耦合效应。(1)首先通过静电纺丝技术制备了PCL电纺纤维,为了提高PCL的亲水性,经等离子体处理后,通过原位氧化聚合法在PCL表面包覆PANI,制备具有导电性的PANI-PCL纤维。通过SEM、XPS、FT-IR测试,证明PANI成功包覆于PCL表面,导电率为6.71×10~-33 S/cm,为研究电刺激响应性提供了基础。拉伸测试显示,PANI-PCL纤维的拉伸强度增加至3.51 MPa,断裂伸长率为110.45%,能够满足血管力学要求。在亲水性测试中,PANI-PCL与PCL相比具有更好的亲水性,有利于细胞。(2)为了观察纤维的细胞相容性及电刺激响应性,以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)作为研究对象,通过活细胞染色技术及MTT法测定细胞增殖,采用荧光染色和SEM测试,观察细胞增殖和形态的变化。PANI-PCL纤维与PCL纤维比,HUVECs表现出较强的黏附力和增殖。在电刺激作用下增殖效果更佳。HUVECs在PANI-PCL纤维上的增殖与电刺激强度密切相关,其中400 mV/cm刺激作用相对较好。研究结果为导电材料在血管组织工程的研究提供了新的思路。2.为了进一步提高PCL的抗凝及促进血管内皮细胞增殖的作用,我们选择了同时具有抗凝及促进内皮细胞增殖作用的阿魏酸(FA)为功能改性原料,通过混纺的方式,制备了FA-PCL纤维。观察该功能化纤维的促血管新生及抗凝血性能。(1)将不同质量分数的FA(FA质量分数分别为PCL的3%,5%,10%)与PCL混合,采用静电纺丝法制备FA-PCL纤维。对所制备的载药纤维进行形貌表征及性能测试。从纤维形貌上看,FA-PCL仍保持着纤维结构,但3%FA-PCL及5%FA-PCL纤维直径均匀性不佳,这一点也影响了纤维的拉伸性能,导致3%FA-PCL、5%FA-PCL纤维拉伸强度降低,但仍可满足天然血管的力学要求。而随着FA质量的增加,10%FA-PCL纤维相对较均匀,拉伸强度与PCL相比略有增加。亲水性测试中,FA-PCL各纤维与PCL相比,接触角无明显变化,仍表现出明显的疏水性。体外药物释放中发现释放初期药物存在明显突释现象,这可能是由于纤维表面附着药物所致,随着FA质量分数的增加,释放速度加快,药物释放机理主要为扩散释放机制。(2)选用HUVECs细胞作为细胞相容性的研究对象,采用Calcein-AM对活细胞进行染色、CCK-8法测试细胞增殖、荧光染色及SEM对细胞的黏附、增殖及形态进行观察。负载阿魏酸的PCL纤维,有利于内皮细胞的增殖,培养5天后,5%FA-PCL对细胞的增殖作用最为明显(p<0.01)。采用载药纤维的浸提液分别进行基质胶体外成管实验以及划痕法体外迁移实验观察载药纤维促进血管生成能力,结果显示,FA-PCL纤维与PCL相比具有促进内皮细胞管状结构形成及增强细胞迁移能力的作用,其中3%FA-PCL,5%FA-PCL作用较好,而10%FA-PCL可能由于FA含量较高,抑制了细胞的成管及迁移能力。(3)对所制备的载药纤维进行溶血实验以及复钙实验、活化部分凝血酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间(TT)抗凝实验,以考察其血液相容性。FA-PCL各纤维溶血率符合国家标准,溶血率均小于5%。抗凝实验中,FA-PCL纤维表现出优良的抗凝性能,且随着FA含量的逐渐增加,抗凝作用增强。3.通过前两章实验结果发现,PANI-PCL在有、无电刺激作用下均可促进细胞的增殖,阿魏酸可提高抗凝性能及促进血管新生,但在药物释放研究过程中,存在突释现象。基于上述实验结果,我们将聚苯胺、阿魏酸同时用于聚己内酯的改性,以达到两者协同促进血管新生及抗凝作用,利用所包覆的导电PANI,延长药效时间。(1)通过混纺制备不同载药量的FA-PCL纤维,等离子体处理后,纤维表面包覆PANI。通过细胞相容性测试、成管实验、迁移实验、溶血实验、抗凝实验,筛选出PANI-10%FA/PCL纤维具有明显的促进血管新生及抗凝作用。(2)依据实验优选的最佳载药导电纤维为PANI-10%FA/PCL,按其药物配比,首先进行管状10%FA-PCL血管移植体的制备,所制备的10%FA-PCL血管支架,依然采用等离子体处理,然后,表面包覆导电高分子PANI,制备导电载药血管移植体。通过置换家兔颈总动脉血管,观察该血管移植体的通畅率及血管组织变化。在体血管置换15天后,PANI-10%FA/PCL纤维通畅率约为77%,管壁内可见附着物,材料和管壁贴合。而PANI-PCL通畅率约为55%,管腔内可见血栓机化,材料周围被结缔组织包绕,伴炎细胞浸润。在血管内皮检测中发现,内皮化不理想,PANI-10%FA/PCL上仅有少量细胞出现CD31的阳性表达。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)

胡俊冯[3](2018)在《电纺PLCL/丝素管状支架的制备、表征以及在血管组织工程中的应用》一文中研究指出近几年来,人类的健康正受到高发病率的心血管疾病的威胁,对于血管疾病的患者,通过冠状动脉搭桥等修复再生血管组织的方式进行治疗。但这类治疗方式受到治疗费用高等因素制约,所以人工仿制的血管支架移植成为当前解决该问题的新方法。现在,大直径的血管支架被较成功地应用,但小口径人工血管支架在应用方面仍存在血栓形成、通畅率低等缺陷。因此,改善小口径血管支架力学性能和提高管状支架的生物相容性,在临床应用上小口径血管支架的发展潜力才能得到挖掘。本论文采用同轴静电纺丝技术制备壳、芯层分别为PLCL/SF、肝素的功能性纳米纤维管状支架,作为双层血管支架的内层;通过共轭静电纺丝技术制备PLCL/SF纳米纱线管状支架,作为双层血管支架的外层,结合了天然材料与合成材料的优点,并且具有壳-芯结构的纳米纤维可以让肝素缓慢释放出来,从而达到长期抗凝血的目地。并对支架的机械性能、生物相容性等表征。具体内容如下:(1)首先利用静电纺丝技术制备PLCL、PLCL/SF、PLCL/SF/Hep、PLCL/Hep纳米纤维膜、PLCL/SF纳米纱线膜和单电纺PLCL/SF、单共轭PLCL/SF、单电纺PLCL、单共轭PLCL和双层PLCL/SF/Hep+PLCL/SF管状支架,双层PLCL/SF/Hep+PLCL/SF双层管状支架外层为绕轴取向排列的纳米纱线,且结构疏松具有大孔,有利于平滑肌细胞沿着取向排列的孔洞增殖生长。内层为致密层,并且纳米纤维是壳—芯结构,达到缓释肝素的作用,防止突释,可以长期起到抗凝血的作用。另外PLCL/SF/Hep+PLCL/SF双层管状支架能够很好的的模拟天然血管支架的细胞外基质的成分与结构。PLCL/SF/Hep+PLCL/SF双层管状支架亲水性能优良,这将有利于细胞粘附和增殖。并且双层PLCL/SF/Hep+PLCL/SF管状支架的力学性能十分优良,接近天血管,达到可以作为天然血管支架的要求。(2)在血液相容性测试中,从血浆复钙的结果中可以看出,PLCL/SF/Hep双层管状支架不会因材料引起急性凝血。PLCL/SF/Hep双层管状支架的血小板黏附在与对照组相比,效果显着。此外,HUVECs和HSMCs在支架上均有良好的粘附、铺展和增殖。HUVECs在支架可以形成细胞层,这对实现完整血管功能有重要意义。同时,HSMCs的增殖可以促进血管再生,为血管提供收缩和舒张所需的弹性。此外,在皮下包埋实验中,PLCL/SF/Hep+PLCL/SF双层管状支架有利于细胞长入。(3)PLCL/SF/Hep+PLCL/SF双层管状支架通过各项表征检测说明实验组支架有利于管状支架内层内皮化,从而达到抗凝血的作用;支架外层疏松且绕轴取向排列的纳米纱有利于平滑肌细胞的增殖生长,从而使管状支架的力学性能与天然血管支架的力学性能相匹配。综上,PLCL/SF/Hep+PLCL/SF双层管状支架在血管支架中具有很好的发展潜力。(本文来源于《东华大学》期刊2018-05-25)

Song,HG,Rumma,RT,Ozaki,CK,赵泽亮[4](2018)在《血管组织工程:研究进展、挑战和临床前景》一文中研究指出尽管生物工程化血管的临床需求持续上升,但目前对血管导管的选择仍然有限。组织构建和干细胞工程方面的协同发展,为组织工程化自体同源血管提供了新的研究前景,这些血管不仅具有自体血管的力学特性,还具有生物学功能。作者介绍了最近在创造功能性大血管和微血管方面的生物工程进展,特别是将干细胞作为种子细胞来源。强调了在植(本文来源于《中国口腔颌面外科杂志》期刊2018年03期)

王倩[5](2018)在《基于纳米纤维成纱技术构建血管组织工程支架》一文中研究指出当今社会,心血管疾病发病率越来越高,血管替代材料供不应求。所以,研制一种在结构、组成和功能上高度仿生人体血管,并具备优秀的力学性能和生物相容性的小口径支架材料是当前血管组织工程的热门研究之一。本文利用静电纺包芯纱技术构建了小口径纳米纤维管状支架并应用于组织工程血管支架,主要包括以下叁个方面:(1)丝素肽(TSF)的提取。由于TSF包含Arg-Gly-Asp(RGD)叁肽序列,具有优秀的生物组织相容性,因此本文首先从柞蚕丝素中提取TSF。选用碳酸钠溶液对柞蚕丝素进行脱胶,并用氯化钙进行溶解,其次利用盐酸进行热降解,然后用碳酸钠中和,最后通过纳滤设备截取分子量300-5000 D的TSF。结果显示,TSF的制得率最高为51%。同时,丝素蛋白大分子链在降解后表面具有更多的氨基酸,这表明TSF亲水性能增加,有利于生物相容性的提高。(2)为了获得小微口径血管支架材料,首先通过静电纺技术制备了以尼龙丝为芯丝的左旋聚乳酸聚己内酯共聚物(PLCL)纳米纤维包芯纱,然后抽取芯丝,通过等离子接枝TSF后获得管状结构的纳米纤维血管支架材料。结果显示,所获得的纳米纤维人工血管支架材料外径约为1.1 mm。接枝TSF后,PLCL/TSF纳米纤维血管支架的力学性能得到提高,弹性模量为8.6±0.19 MPa。同时蛋白质吸附性能、亲水性也得到提高。细胞培养结果显示PLCL/TSF血管支架材料能够更好地促进内皮细胞(VECs)的增殖、粘附,具备更好的生物相容性。(3)为了进一步仿生人体血管的组成、结构和功能,本文构建了以PLCL/TSF为内层、PCL/TSF为外层的双层纳米纤维小口径血管支架。结果表明,所制备的PLCL/PCL/TSF小口径纳米纤维血管支架具有紧密的双层管状结构,内径为700μm,外径为1.1 mm,并且PLCL/PCL/TSF支架材料的爆破压力增加至14950±254mm Hg。细胞培养结果显示,无论是内层PLCL还是外层PCL纳米纤维在接枝TSF后均能够更好地促进VECs、平滑肌细胞(VSMCs)的粘附、增殖,显示了更高的细胞活性。由此可见,这种高度仿生的多层小口径纳米纤维管状支架是一种优秀的人体血管移植物,在血管临床治疗中具有很大的发展潜力。(本文来源于《中原工学院》期刊2018-04-01)

袁江,汪燕芳,沈健[6](2017)在《角蛋白复合纤维血管组织工程支架的构建研究》一文中研究指出血栓形成和内膜增生导致的再狭窄等问题一直制约着组织工程化血管的发展,构筑快速内皮化表面是目前解决以上问题的最佳策略。角蛋白生物材料具有良好的生物可降解性及无免疫原性。但是,角蛋白的凝血本性限制了其在血管组织工程方面的应用。本研究首先采用还原法从人发中提取角蛋白,然后通过多种化学方法制备角蛋白衍生物以改善血液相容性。最后,角蛋白衍生物与聚己内酯混合电纺制备血管组织工程支架。具体如下:(1)电纺制备聚己内酯/角蛋白(PCL/keratin)复合纳米纤维,后肝素化偶联修饰,制得生物相容的复合纳米纤维支架;(2)磺酸化修饰角蛋白,后与聚己内酯混纺制备聚己内酯/磺酸化角蛋白复合纳米纤维支架;(3)磷铵两性离子化修饰角蛋白,后与聚己内酯混合电纺制备聚己内酯/磷铵两性离子化角蛋白复合纳米纤维支架;(4)硫亚硝基化修饰角蛋白,后与聚己内酯混合电纺制备可释放NO的复合纳米纤维支架。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题F:生物医用高分子》期刊2017-10-10)

汪燕芳,袁江[7](2016)在《PCL/Keratin类肝素化血管组织工程支架制备研究》一文中研究指出角蛋白(keratin)广泛存在于动物的毛发及皮肤的衍生物中。人发角蛋白,来源于人体,作为天然生物高分子,其具有优异的生物活性、生物相容性、生物可降解性,是一种优秀的无抗原材料。据统计,全世界每年的头发废物将近30万吨[1]。这给人发角蛋白的生产提供了丰富的来源。肝素是一种天然的凝血抑制剂,生物材料在使用过程当中不停释放这种物质能够达成抗凝血的效果,然而长期使用肝素后的主要不良反应是易引起自发性出血,表现为各种黏膜出血、关节腔积血和伤口出血等,而肝素诱导的血小板减少症是一种药物诱导的血小板减少症,是肝素治疗中的一种严重并发症[2]。在探究肝素的抗凝血机制的时候,发现到它本身的抗凝血活性是与肝素分子链上面的带有负电荷的磺酸基还有羧基是有关系的,但是主要还是和磺酸基有关的。因此,本实验通过在巯基角蛋白的表面上引入磺酸基,来获得具有类似肝素的抗凝血活性的一种高分子聚合物。通过静电纺丝制备纳米纤维。通过元素分析,红外光谱表征改性后类肝素化角蛋白的结构,然后将改性后的类肝素化角蛋白与聚己内酯酯静电混纺,制备复合纳米纤维膜,采用扫描电子显微镜(SEM),分析了复合材料的表面形貌,同时通过溶血率分析溶血性能。结果表明:改性后角蛋白成功接枝了磺酸基团,同时纺出来的纳米纤维膜溶血性较好,为后期血管支架的研究奠定了一定基础。(本文来源于《2016年全国高分子材料科学与工程研讨会论文摘要集》期刊2016-11-01)

方俊,李松[8](2016)在《血管组织工程的发展现状和趋势》一文中研究指出心脑血管疾病是全球发病率和死亡率最高的疾病,其主要病因是动脉粥样硬化。临床上主要采用血管移植物重建病损血管,人造合成血管在大口径血管修复中取得了满意的效果,但在小口径血管修复中效果并不理想。近30年来,血管组织工程发展极其迅速,从再生的角度为血管修复提供了新的途径。本文综述血管组织工程的最新进展(体外、体内、原位血管组织工程),并对未来发展趋势进行了前瞻性展望。(本文来源于《医用生物力学》期刊2016年04期)

康灵芝[9](2016)在《透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白构建血管组织工程支架材料的研究》一文中研究指出心血管疾病是人类生命第一杀手。目前用于替代直径<5mm的小血管面临着以下几个困难:(1)难以从组分、结构上和功能上充分仿生天然血管,尤其是血管内腔的内皮化以及抗凝血性;(2)血管缺乏活性,也导致力学性能和天然血管不匹配,易引起血管增生、肥大和再狭窄;(3)血管成型时间长等。理想的人造血管在植入病人体内后,支架应能在愈合过程中逐渐降解重塑,进而形成与宿主字体血管具有相同生物和机械性能的新血管。因此,模仿天然血管的成分和结构,研制仿生小血管,已成为国际研究热点。本研究从仿生角度出发,基于透明质酸寡糖(oHA)同时具有抗凝以及促血管内皮化的双重功能,用其修饰作为血管细胞外基质主要成分的胶原蛋白,模拟天然小血管内皮层基质的组分和结构,以构建具有促血管化和抗凝双重功能的血管仿生基质,研究其细胞相容性,为后续的小血管修复与再生研究奠定基础。首先,由于oHA的大量获取比较困难,我们通过酶解透明质酸(HA)制备和纯化了 oHA,并对其进行表征。然后用制备的oHA修饰血管基质主要成分的胶原蛋白,制备糖基化胶原,期望赋予其促血管内皮化和抗凝双重功能。然后,通过静电纺丝将糖基化胶原组装为纳米纤维,用于仿生血管内皮层基质。在制备的仿生基质材料上种植猪髋动脉内皮细胞,研究细胞在oHA糖基化胶原纳米纤维血管支架材料上的粘附、增殖、迁移等行为,通过qRT-qPCR探究材料对内皮细胞ICAM-1、PCNA、P53以及CD31等基因表达的调控,研究材料的细胞相容性及安全性,期望构建与天然血管内皮层有类似组分、活性与功能的组织工程血管支架。研究得出结论如下:Ⅰ 透明质酸酶解以及凝胶层析分离纯化可以成功的批量制备和分离纯化透明质酸四糖、六糖、八糖和十糖,主要条件为:层析柱:Bio-GelP6,流动相:0.1mol/L NH4HCO_3,上样量:100mg(溶于1mL流动相中),UV检测波长:232nm。Ⅱ 通过EDC/NHS交联或还原胺化法可将HA(或oHA)与胶原蛋白连接,构建糖基化胶原蛋白复合物;EDC/NHS法条件优化结果为:胶原蛋白溶胀时间30min,胶原蛋白-透明质酸质量比8:2,反应时间4h,EDC与透明质酸羧基摩尔比4:1,所得糖含量根据透明质酸分子量不同在1.2%-4.1%之间;还原胺化反应条件优化结果为:胶原蛋白-透明质酸质量比8:2,反应溶剂为六氟异丙醇-O.1mol/LNaHCO_3共混体系,oHA与胶原蛋白反应时产物超滤离心3次后可完全除去未反应的oHA,所得产物糖含量为(1.4±0.32)%,分子量为5k的透明质酸与胶原蛋白反应时产物超滤6次后可完全去除未反应透明质酸,所得产物糖含量为(2.65±0.30)%。Ⅲ用六氟异丙醇或六氟异丙醇/叁氟乙酸作为溶剂体系,溶解经过还原胺化制备的透明质酸寡糖修饰的糖基化胶原蛋白,使其成功的用于静电纺丝,具备一定的孔隙率;然后用25%的戊二醛蒸汽熏蒸48h可对胶原蛋白(COL),oHA-COL,以及分子量为5kD的透明质酸(HA5k)经还原胺化修饰的胶原蛋白HA5k-COL进行交联;EDC/无水乙醇浸泡24h可对分子量为870kD的透明质酸(HA870k)与胶原蛋白静电纺丝混纺产物HA870k-COL进行有效交联;上述四种交联物在37℃去离子水中浸泡48h后仍能维持纤维形态,能满足构建仿生细胞外基质支架的需求。Ⅳ猪款动脉内皮细胞在COL,oHAs-COL,HA5k-COL以及HA870k-COL四种材料上的增殖行为表明,低分子透明质酸修饰的胶原蛋白可以显着促进血管内皮细胞的增殖,高分子透明质酸修饰的胶原蛋白抑制血管内皮细胞生长。内皮细胞在上述各材料上培养叁天后,ICAM-1(细胞间粘附因子-1)、PCNA(细胞增殖核抗原)、P53(P53)以及CD31(内皮细胞粘附分子-1)均有表达。ICAM-1及PCNA的表达说明内皮细胞在各材料上培养一定时间后仍具备良好的增殖、迁移能力;P53的表达说明细胞仍具备一定的抑制肿瘤发生的能力;CD31的表达表明内皮细胞在各种材料上培养后仍能维持内皮细胞表型和生成血管的特性。因此透明质酸修饰的胶原蛋白支架材料对内皮细胞无明显毒性,不影响内皮细胞的正常生长和生理功能,具备良好的生物相容性和安全性,且oHA修饰的糖基化胶原蛋白具有促血管内皮化的功能,是十分有前景的血管修复材料。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-18)

周伟,冯亚凯[10](2016)在《静电纺丝SF/PLGA纤维支架用于血管组织工程的研究》一文中研究指出将丝素蛋白(SF)和乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)溶解在六氟异丙醇中配制成溶液,采用静电纺丝技术制备了SF/PLGA纳米纤维支架,使用扫描电子显微镜(SEM)对纤维支架进行表征,研究了聚合物溶液浓度、纺丝电压、接收距离以及体积流率对纳米纤维形态的影响,从而得到纺丝的最适宜工艺参数。考察了纤维支架表面对HUVECs细胞的相容性。结果表明:HUVECs可以在SF/PLGA纤维支架表面很好的黏附和增殖,支架具有良好的细胞相容性,在组织工程领域有良好的应用前景。(本文来源于《化学工业与工程》期刊2016年05期)

小血管组织工程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着生活水平提高,社会人口老龄化已经成为一种趋势,造成老龄化人群死亡的主要元凶之一为心血管疾病。动脉粥样硬化是一种常见的心血管疾病,它会导致内膜层下斑块的形成,减少血液流动的横截面积,从而导致流向斑块下游组织的血液减少,对人类健康具有极大的危害。临床主要采用药物治疗,严重者则需要支架或旁路移植等手术治疗。大口径血管移植临床已取得较好的效果,但小口径血管的移植仍然存在远期通畅率不高,易闭塞等弊端。理想的血管移植物为自体血管,但取材有限。因此,能够满足天然血管机械性能且具有生物相容性和血液相容性的人工血管成为研究的焦点。目前,多种血管材料已被研究者们不断的开发研究,而如何通过功能改性促进内皮化,提高远期通畅率,抗血栓生成,依然是需要探索且持续研究的课题。近年来,静电纺丝技术在血管组织工程中脱颖而出。静电纺丝技术制备的微(纳)纤维因具有简单易操作,孔隙率高,结构与天然细胞外基质(ECM)相似等优点,已被广泛研究并用于制备组织工程血管。基于上述内容,本论文主要以聚己内酯(PCL)为研究对象,通过制备功能化电纺纤维促进内皮化及增强抗凝性能,并研究它们的细胞相容性、血液相容性以及促进血管生成的能力,旨在制备同时具有促进内皮细胞增殖及抗凝性能的人工血管材料,为血管组织工程新型材料的开发做出贡献。具体内容如下:1.聚苯胺(PANI)由于具有优良的导电性、良好的氧化还原稳定性、可逆氧化性和生物相容性,被认为是组织工程和再生医学的潜在候选物。PANI独特的电刺激响应性,对细胞的多种功能,如黏附、增殖、迁移和分化等具有调节作用。故而,我们通过静电纺丝法制备导电PANI-PCL纤维,为电刺激提供基础,从而研究电刺激与导电PANI-PCL纤维对内皮细胞功能的耦合效应。(1)首先通过静电纺丝技术制备了PCL电纺纤维,为了提高PCL的亲水性,经等离子体处理后,通过原位氧化聚合法在PCL表面包覆PANI,制备具有导电性的PANI-PCL纤维。通过SEM、XPS、FT-IR测试,证明PANI成功包覆于PCL表面,导电率为6.71×10~-33 S/cm,为研究电刺激响应性提供了基础。拉伸测试显示,PANI-PCL纤维的拉伸强度增加至3.51 MPa,断裂伸长率为110.45%,能够满足血管力学要求。在亲水性测试中,PANI-PCL与PCL相比具有更好的亲水性,有利于细胞。(2)为了观察纤维的细胞相容性及电刺激响应性,以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)作为研究对象,通过活细胞染色技术及MTT法测定细胞增殖,采用荧光染色和SEM测试,观察细胞增殖和形态的变化。PANI-PCL纤维与PCL纤维比,HUVECs表现出较强的黏附力和增殖。在电刺激作用下增殖效果更佳。HUVECs在PANI-PCL纤维上的增殖与电刺激强度密切相关,其中400 mV/cm刺激作用相对较好。研究结果为导电材料在血管组织工程的研究提供了新的思路。2.为了进一步提高PCL的抗凝及促进血管内皮细胞增殖的作用,我们选择了同时具有抗凝及促进内皮细胞增殖作用的阿魏酸(FA)为功能改性原料,通过混纺的方式,制备了FA-PCL纤维。观察该功能化纤维的促血管新生及抗凝血性能。(1)将不同质量分数的FA(FA质量分数分别为PCL的3%,5%,10%)与PCL混合,采用静电纺丝法制备FA-PCL纤维。对所制备的载药纤维进行形貌表征及性能测试。从纤维形貌上看,FA-PCL仍保持着纤维结构,但3%FA-PCL及5%FA-PCL纤维直径均匀性不佳,这一点也影响了纤维的拉伸性能,导致3%FA-PCL、5%FA-PCL纤维拉伸强度降低,但仍可满足天然血管的力学要求。而随着FA质量的增加,10%FA-PCL纤维相对较均匀,拉伸强度与PCL相比略有增加。亲水性测试中,FA-PCL各纤维与PCL相比,接触角无明显变化,仍表现出明显的疏水性。体外药物释放中发现释放初期药物存在明显突释现象,这可能是由于纤维表面附着药物所致,随着FA质量分数的增加,释放速度加快,药物释放机理主要为扩散释放机制。(2)选用HUVECs细胞作为细胞相容性的研究对象,采用Calcein-AM对活细胞进行染色、CCK-8法测试细胞增殖、荧光染色及SEM对细胞的黏附、增殖及形态进行观察。负载阿魏酸的PCL纤维,有利于内皮细胞的增殖,培养5天后,5%FA-PCL对细胞的增殖作用最为明显(p<0.01)。采用载药纤维的浸提液分别进行基质胶体外成管实验以及划痕法体外迁移实验观察载药纤维促进血管生成能力,结果显示,FA-PCL纤维与PCL相比具有促进内皮细胞管状结构形成及增强细胞迁移能力的作用,其中3%FA-PCL,5%FA-PCL作用较好,而10%FA-PCL可能由于FA含量较高,抑制了细胞的成管及迁移能力。(3)对所制备的载药纤维进行溶血实验以及复钙实验、活化部分凝血酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间(TT)抗凝实验,以考察其血液相容性。FA-PCL各纤维溶血率符合国家标准,溶血率均小于5%。抗凝实验中,FA-PCL纤维表现出优良的抗凝性能,且随着FA含量的逐渐增加,抗凝作用增强。3.通过前两章实验结果发现,PANI-PCL在有、无电刺激作用下均可促进细胞的增殖,阿魏酸可提高抗凝性能及促进血管新生,但在药物释放研究过程中,存在突释现象。基于上述实验结果,我们将聚苯胺、阿魏酸同时用于聚己内酯的改性,以达到两者协同促进血管新生及抗凝作用,利用所包覆的导电PANI,延长药效时间。(1)通过混纺制备不同载药量的FA-PCL纤维,等离子体处理后,纤维表面包覆PANI。通过细胞相容性测试、成管实验、迁移实验、溶血实验、抗凝实验,筛选出PANI-10%FA/PCL纤维具有明显的促进血管新生及抗凝作用。(2)依据实验优选的最佳载药导电纤维为PANI-10%FA/PCL,按其药物配比,首先进行管状10%FA-PCL血管移植体的制备,所制备的10%FA-PCL血管支架,依然采用等离子体处理,然后,表面包覆导电高分子PANI,制备导电载药血管移植体。通过置换家兔颈总动脉血管,观察该血管移植体的通畅率及血管组织变化。在体血管置换15天后,PANI-10%FA/PCL纤维通畅率约为77%,管壁内可见附着物,材料和管壁贴合。而PANI-PCL通畅率约为55%,管腔内可见血栓机化,材料周围被结缔组织包绕,伴炎细胞浸润。在血管内皮检测中发现,内皮化不理想,PANI-10%FA/PCL上仅有少量细胞出现CD31的阳性表达。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

小血管组织工程论文参考文献

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