透明质酸胶原共聚水凝胶作为中枢神经组织工程框架材料研究

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1、山东师范大学硕士学位论文透明质酸-胶原共聚水凝胶作为中枢神经组织工程框架材料研究姓名：鹿敏申请学位级别：硕士专业：动物学指导教师：艾洪滨20041018Y684438山东师范大学硕士学位论文：透明质酸一股原共聚水凝胶作为中枢神经组织工程框架材利研究独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得——(注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空)或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。-9我一同工作的

2、同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名赢匆艮导师签字签字日期：2004年77月毋7日签字日期：2004年月日山东师范大学硕士学位论文：透明质酸一胶原共聚水凝胶作为中枢神经组织工程框架材料研究前言组织工程学是一门融汇材料科学、生物技术和生命科学的最新进展而诞生的新兴交叉学科，它应用生命科学和工程学的原理与技术，设计与制造生物代用品，以修复或重建组织器官的结构，维持或改善组织器官的功能【ll。临床上器官衰竭与组织缺失的频繁发生和可供移植器官的严重不足之间的矛盾是组织工程概念产生的内在动力。在人类

3、保健方面，器官和组织的缺损或衰竭是发生最为频繁、最具破坏性和花费最昂贵的一个大问题。医生通过个体间器官移植、外科手术再造及诸如肾透析器等机械装置来治疗器官、组织的缺陷，虽然上述疗法曾拯救或延长了不少人的生命，但并不完美。关键问题是供体严重缺乏，限制了器官移植的进行。另外，外科再造术会留下后遗症。人的器官具有多种功能，而机械装置不能替代某一器官的所有功能，很难防止病情恶化。组织工程(TissueEngineering)概念的提出和发展{2】，为解决众多临床医学的疑难病症带来了希望，它的成功将在人类的医疗保健方面掀起一场深刻的革命，并有

4、望发展成为二十一世纪国民经济的一个重要的支柱产业。本论文制备了碳二亚胺盐酸盐(EDC)交联的透明质酸一胶原复合水凝胶，并对其作为中枢神经组织工程的框架材料的可行性进行了研究。该材料为移植细胞的粘附、增殖、分化提供了暂时的三维网络支架结构。因为该基质具有多孔的特性，所以它可以容纳大量的细胞，并能促使基质中新血管的形成，并且这些孔互相连接，孔径均匀，有利于组织修复过程中营养物质的运输，从而促进组织重建。随着组织的逐渐长入，材料会逐渐被降解。将鸡胚背根神经节、大鼠胎脑皮层神经细胞和MN9D细胞与胶原一透明质酸水凝胶体外共培养．进行倒置显微

5、镜、扫描电镜观察，并采用激光共聚焦显微镜研究了队上三种神经细胞在该材料中的三维立体培养。结果表明，上述神经细胞均能在该材料上贴附并生长，并能形成三维的神经网络。将该水凝胶植入大鼠皮层损伤模型中，该水凝胶能够和脑组织很好的融合在一起，并能抑制胶质瘢痕的形成，有利于细胞的迁移和血管的长入。经实验评估，该透明质酸一胶原复合水凝胶对细胞的毒性极低，不会对器官和机体产生副作用，有较好的安全性。山东师范大学硕士学位论文：透明质酸一胶原荚聚水凝胶作为中枢神经组织工程框架捌料研究中文摘要透明质酸(HA)，是一种由N一乙酰一D一葡萄糖胺和D一葡萄糖醛

6、酸构成的二糖单元重复交替连接而形成的线性多糖，它广泛分布于动物和人体的细胞外基质中。其低免疫原性使之成为优良的生物材料，用于组织工程。胶原蛋白是一种细胞外基质的主要结构蛋白，支持很多不同组织的生长，并具有良好的机械特性。本论文合成胶原与透明质酸进行交联，制各疏松多孔的胶原一透明质酸水凝胶，用于中枢神经组织工程的框架材料。分别采用扫描显微镜和压汞仪研究了水凝胶的显微形貌和孔隙率及孑L径分布，并在体外研究了其生物降解性能，评价了大鼠胎脑皮层神经细胞、MN9D细胞和鸡胚背根神经节与胶原一透明质酸水凝胶的细胞相容性，为中枢神经组织工程材料的

7、选择提供实验依据。将大鼠胎脑皮层神经细胞、MN9D细胞和鸡胚背根神经节与胶原一透明质酸水凝胶联合体外培养，进行光、电镜观察，并采用激光共聚焦显微镜研究了以上三种神经细胞与该材料中的三维立体培养。以上神经细胞均能在该材料上贴附并生长，且有促进细胞生长的作用。同时将该材料植入大鼠皮层，初步研究了该材料的神经相容性。该复合水凝胶具有良好的粘弹性和机械性能，对细胞毒性很低而且可以生物降解，不会滞留于组织或释放有毒残留物质。透明质酸和胶原都是生物相容性材料，他们的复合基质同样不会引发排异反应，所以适用于植入人体。并且它们的多孔性和机械性能为修

8、复细胞的贴附、增殖和分化提供了仿生环境，利于修复过程中营养物质运输以及正常的代谢。实验证明该水凝胶具有良好的神经细胞相容性，是一种有希望的中枢神经系统组织工程的框架材料。[关键词]胎脑皮层细胞：背根神经节：MN9D细胞；组织工程；水凝