不同壳聚糖膜的制备 性质及与角膜细胞相容性的分析

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1、青岛海洋大学博士学位论文内容提要本文在制备不同壳聚糖膜的基础上，研究了壳聚糖分子脱乙酰度、分子量对壳聚糖膜性质的影响；制备了不同共混比的壳聚糖一硫酸软骨素、壳聚糖一透曙质酸共混膜，研究了混入不同比例的硫酸软骨素、透明质酸对壳聚糖膜性质、结构的影响。f在研究各种壳聚糖膜理化性质的基础上，通过在各种膜上培养角膜基质细胞，观察壳聚糖脱乙酰度、分子量、硫酸软骨素、透明质酸对壳聚糖膜与角膜细胞相容性的影响。{在以上基础上制备了壳聚糖一硫酸软骨素一透明质酸共混膜，并在膜上培养角膜内皮细胞，观察角膜内皮细胞的生长情况，结果发现这种共混膜与角膜内皮细胞具有较好的生物相容性，可以作为角膜内皮细

2、胞体外培养的支架材料，为壳聚糖膜在角膜内皮细胞移植中的应用奠定一定的实验基础。膏繇膏惫．i爱毒≯秘幽赶∥文二：；———————————————————————————————————r—————————————————————————一。重墨塑堂奎兰堕主兰垡笙茎不同壳聚糖膜的制备、性质及与角膜细胞相容性的研究摘要壳聚糖是由2一氨基一2一脱氧一B--Din葡萄糖通过B一1，4糖苷键聚合的一种天然聚阳离子生物多糖，结构上类似硫酸软骨素、透明质酸等物质，体内移植或注射无炎症和变态反应，在动物体内壳聚糖可被降解为氨基葡萄糖，参与代谢，表现出良好的生物相容性和可降解性，是理想的细胞外基

3、质材料，从而使壳聚糖材料被广泛应用于生物医学工程领域。本文在制备不同壳聚糖膜的基础上，研究了壳聚糖脱乙酰度、分子量对壳聚糖膜性质及壳聚糖膜与角膜基质细胞相容性的影响；在制备不同共混比例壳聚糖一硫酸软骨素膜、壳聚糖一透明质酸膜的基础上，研究了不同比例的硫酸软骨素、透明质酸对共混膜性质以及共混膜与角膜基质细胞相容性的影响：f在上述研究的基础上制备出可用于培养角膜内皮细胞的壳聚糖一硫酸软骨素一透明质酸膜，为角膜内皮细胞移植的膜载体的研究和应用奠定一定的实验基础。脱乙酰度和分子量是表征壳聚糖的两个重要参数，对壳聚糖膜的性质具有重要影响。实验结果表明低脱乙酰度的壳聚糖膜表面相对粗糙，存

4、在沟壑状结构，随着壳聚糖脱乙酰度的增高，膜表面逐渐光滑；低脱乙酰度壳聚糖膜的透明性、力学特性、渗透性以及对蛋白的吸附作用相对于高脱乙酰度壳聚糖膜较差，而结晶性和吸水能力较好。低分子量壳聚糖膜表面相对粗糙，随分子量增加壳聚糖膜表面逐渐光滑。由于不同分子量壳聚糖分子在成膜过程中的排列规整性不同，因而不同分子量壳聚糖膜在性质上有所区别：高分子量壳聚糖分子之间缠绕程度较高，结构致密，结晶程度低，渗透性、透气性、生物降解性相对较差，而力学特性、透光性较好；低分子量壳聚糖分子链短，链间交互缠绕程度低，分子排列规整，结晶性较好，因而透光性和抗拉强度较低，但渗透性和透气性较好，易于被降解。硫

5、酸软骨素的加入可以有效地改变壳聚糖膜的性质，实验结果表明两种高分子之间具有较好的相容性，分子间存在较强的相互作用力，有利于壳聚糖分子的规整排列，所形成的共混膜表面光滑，结构均一。按一定比例混入硫酸软骨素可以有效提高壳聚糖膜的透光性、结晶性、力学特性等，降低膜的吸水能至垦壹鍪量堕塑型鱼：壁壁垒墨鱼壁塑堕望查壁塑竺茎一力和吸附性。加入不同比例的透明质酸对壳聚糖膜性质具有不同的影响。混入较低比例的透明质酸可以形成结构均一的共混膜，而高比例混入透明质酸时，两种高分子相容性较差，所形成共混膜表面粗糙，出现宏观分离相。壳聚糖膜的力学特性、透光性、渗透性等特性随着透明质酸加入比例的变化而变

6、化，在共混比为1：0．05时，共混膜的各种性质出现拐点。角膜基质细胞与壳聚糖膜的相容性与壳聚糖的脱乙酰度和分子量相关。低脱乙酰度壳聚糖膜对细胞损伤作用较强，细胞在膜上贴附和增殖能力差，脱乙酰度的增高可以明显改善壳聚糖膜与角膜细胞的相容性，提高细胞在膜上的贴附率和增殖能力；壳聚糖膜表面的粗糙性可以有效祢补低脱乙酰度壳聚糖膜对细咆的损伤作用，提高壳聚糖膜与角膜基质细胞的相容性。实验中发现分子量介于200--300KDa之间的壳聚糖膜与角膜细胞的相容性好，对细胞损伤作用小，可以支持细胞在其上长成密集单层，而分子量过高(500KDa)或过低(130KDa)的壳聚糖膜与角膜基质细胞相容

7、性较差，不利于细胞在膜上的生长。硫酸软骨素的混入可以有效提高壳聚糖膜与角膜基质细胞的相容性，降低壳聚糖膜对细胞的损伤作用，提高细胞的生长速度。低浓度的透明质酸可以显著提高角膜细胞在共混膜上的贴附率和增殖能力，改善壳聚糖膜与角膜细胞的相容性，而混入高比例的透明质酸则显著降低壳聚糖与角膜细胞的相容性，抑制细胞在膜上的生长。在以上实验的基础上，制各了适合角膜内皮细胞贴附、生长的壳聚糖一硫酸软骨素一透明质酸共混膜。并在壳聚糖一硫酸软骨素～透明质酸共混膜上成功的培养兔角膜内皮细胞，实验结果表明兔角膜内皮细胞与共混