新型壳聚糖基组织工程角膜基质支架的制备和性质研究
目的：角膜基质上部通过前弹力层与上皮层相连，下部通过后弹力层与内皮层相连，占角膜厚度的90％，是角膜的主要构成部分，对维持角膜的正常结构和透明性至关重要。角膜基质层由胶原纤维形成的板层规则的平行排列而成，基质层的主要细胞是角膜基质细胞。在当前供体角膜来源少，角膜移植本身亦存在异体排斥反应的情况下，寻找新的角膜来源成为重要的课题。角膜基质的构建是开展角膜组织工程的工作的前提。本论文采用生物来源的材料，包括羟丙基壳聚糖、明胶和硫酸软骨素，利用它们优良的生物相容性和可生物降解性，构成人工模拟的角膜基质的支架材料。通过测定和比较这种材料与角膜相关的理化性质，在细胞和组织水平检验其生物相容性和可降解性，旨在全面验证其构建组织工程角膜基质的应用前景。
方法：对兔角膜基质细胞进行原代和传代培养，提供合适的细胞供材料研究使用。将羟丙基壳聚糖、明胶和硫酸软骨素按不同比例混合后调pH值交联，冷冻干燥处理后再加热干燥，制成支架材料。对获得的7组材料进行细胞水平评价，筛选出最适合兔角膜基质细胞生长的一组。测定支架材料的透光率、含水量、通透性、力学性质、结构等理化性质，进一步运用L929细胞采用MTT法评估其浸提液的细胞相容性，运用CFSE-PI双荧光染色观察人角膜基质细胞分布。在此期间，设定了含有和不含硫酸软骨素的两组材料，利用扫描电镜和激光共聚焦扫描显微镜等对硫酸软骨素(CS)对细胞生长的影响进行比较。组织水平的评价，采用大鼠肌肉、皮下植入，兔角膜板层囊袋植入三种方式进行。对实验动物实行日常护理观察照相，定期进行组织切片的HE染色观察。
结果：选择原代和传代1、2代细胞作为稳定的细胞来源。利用光镜和扫描电镜观察，筛选出了最适合兔角膜基质细胞生长的材料组。扫描电镜及HE染色显示，材料的表面为片层状相连，内部结构疏松。支架材料的在可见光范围的透光率为83％-88％;含水量达到96％;对NaCl和葡萄糖均有良好的通透性；干湿态的抗张强度分别为1264KPa和31.4KPa，断裂伸长率分别为5.9％和11.0％。材料的浸提液对L929细胞无细胞毒性。激光共聚焦扫描电镜结果显示，人角膜基质细胞分布在材料的约1/4垂直距离范围内；人角膜基质细胞贴附生长能力在含有CS情况下更为优越。支架材料在大鼠肌肉、皮下及兔角膜板层囊袋的相容性均良好，其中在肌肉中降解较快。
结论：本研究以羟丙基壳聚糖、明胶和硫酸软骨素为原料，交联合成的载体支架材料，与角膜基质细胞的相容性良好，不过材料在组织内的降解速度较快，并且机械强度较低，尚需进一步研究改进。
角膜基质;支架材料;生物相容性;羟丙基壳聚糖;明胶;硫酸软骨素
中国海洋大学
硕士
遗传学
韩宝芹
2009
中文
R318
76
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）