絲膠蛋白水凝膠和支架的制備及在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、第一部分絲膠蛋白/氧化葡聚糖復(fù)合水凝膠作為藥物載體應(yīng)用于惡性黑色素瘤的治療
　　目的：探索己二酸二酰肼修飾的絲膠蛋白水凝膠作為藥物載體在腫瘤治療中的應(yīng)用及潛在價值
　　方法：本研究采用 Na2CO3高溫提取法從正常家蠶品種(白玉)中提取了絲膠蛋白。再使用己二酸二酰肼對提取的絲膠蛋白進(jìn)行了化學(xué)修飾。同時，使用NaIO4將葡聚糖上部分羥基氧化成醛基制備了不同氧化度的氧化葡聚糖。接著，將化學(xué)修飾后的絲膠蛋白與氧化葡聚糖按不同百分濃

2、度進(jìn)行簡單混合制備了具有熒光特性并可控制藥物釋放的絲膠蛋白/氧化葡聚糖復(fù)合水凝膠。然后，我們對該水凝膠的理化特性及相關(guān)生物性能，藥物控釋性能進(jìn)行了相應(yīng)檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)絲膠蛋白/氧化葡聚糖復(fù)合水凝膠表現(xiàn)出優(yōu)良藥物控釋性能。我們利用該水凝膠搭載了阿霉素對黑色素瘤進(jìn)行治療，并對治療效果進(jìn)行了相應(yīng)評價。
　　結(jié)果：(1)我們從正常家蠶品種(白玉)中分離了絲膠蛋白，并使用己二酸二酰肼對其成功的進(jìn)行了化學(xué)修飾；(2)我們成功制備了不同氧化度的氧

3、化葡聚糖；(3)我們通過希夫堿反應(yīng)成功制備了絲膠蛋白/氧化葡聚糖復(fù)合水凝膠；(4)經(jīng)體外降解檢測和生物相容性檢測，我們發(fā)現(xiàn)絲膠蛋白/氧化葡聚糖復(fù)合水凝膠有良好的生物降解性和生物相容性；(5)該水凝膠具有良好的藥物控釋性能，可作為藥物載體搭載多種大分子和小分子藥物，并可通過皮下注射或者肌肉注射的方式注入體內(nèi)釋放藥物；(6)該水凝膠具有獨特的自發(fā)熒光特性，可以通過自發(fā)熒光監(jiān)測其在體內(nèi)的降解以及藥物的釋放；(7)絲膠蛋白/氧化葡聚糖復(fù)合水凝膠

4、可搭載阿霉素通過注射的方式注入至小鼠黑色素瘤附近有效抑制腫瘤生長。
　　結(jié)論：絲膠蛋白/氧化葡聚糖復(fù)合水凝膠是一種具有自發(fā)熒光特性的藥物載體，可通過自發(fā)熒光監(jiān)控其在體內(nèi)的降解及藥物的釋放，并可搭載抗腫瘤藥物抑制腫瘤生長。
　　第二部分紫外光交聯(lián)的絲膠蛋白水凝膠的制備及作為3D生物支架的研究
　　目的：探索通過紫外光交聯(lián)制備的絲膠蛋白水凝膠作為3D生物支架在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及潛在價值。
　　方法:本研究采用Na2

5、CO3高溫提取法從絲素缺失型家蠶蠶繭(140Nd-s)中提取了絲膠蛋白，接著使用甲基丙烯酸酐對該絲膠蛋白進(jìn)行了化學(xué)修飾。然后我們在甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白中加入光引發(fā)劑(I2959)并利用紫外光交聯(lián)制備了具有良好生物活性的絲膠蛋白水凝膠。制備完成后，我們采用1H-NMR、傅里葉紅外光譜對甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白化及絲膠蛋白水凝膠進(jìn)行了相關(guān)表征；采用HRP作為模式藥物對該絲膠蛋白水凝膠的藥物控釋性能進(jìn)行了評估；使用小動物體內(nèi)熒光成像儀、激

6、光共聚焦顯微鏡及熒光光譜儀對甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白水凝膠的熒光特性進(jìn)行了檢測；同時，我們測試了甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白水凝膠體內(nèi)及體外生物相容性及3D搭載細(xì)胞能力。
　　結(jié)果：(1)我們從絲素缺失型家蠶蠶繭140 Nd-s中提取了絲膠蛋白，并使用甲基丙烯酸酐對其成功的進(jìn)行了化學(xué)修飾；(2)經(jīng)甲基丙烯酸酐修飾后的絲膠蛋白可通過簡單過濾的方法進(jìn)行滅菌并可凍干保存；(3)利用紫外光交聯(lián)法，我們成功的制備了甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白水凝膠

7、(Sericin-MA)；(4)該甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白水凝膠具有良好的生物降解性和生物相容性；(5)該水凝膠具有良好的藥物控釋性能，可作為藥物載體搭載多種大分子和小分子藥物；(6)該水凝膠保留了絲膠蛋白獨特的自發(fā)熒光特性，可以通過監(jiān)測自身熒光進(jìn)行體內(nèi)示蹤；(7)該水凝膠具有良好的細(xì)胞粘附性，可促進(jìn)細(xì)胞的粘附、增殖，并可支持細(xì)胞的長期存活；(8)該絲膠蛋白水凝膠可支持細(xì)胞的3D培養(yǎng)。
　　結(jié)論：甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白水凝膠具有

8、良好的細(xì)胞搭載能力和促細(xì)胞增殖能力，可作為3D生物支架應(yīng)用于組織工程與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
　　第三部分絲膠蛋白水凝膠應(yīng)用于傷口修復(fù)的研究
　　目的：探索通過紫外光交聯(lián)制備的絲膠蛋白水凝膠作為傷口修復(fù)材料應(yīng)用于全皮層損傷的修復(fù)
　　方法：本研究將甲基丙烯基修飾的絲膠蛋白水凝膠作為傷口修復(fù)材料應(yīng)用于全皮層缺失小鼠模型，并使用Tegaderm及PELNAC作為對照，在相應(yīng)時間點對各組小鼠皮膚傷口的恢復(fù)情況進(jìn)行監(jiān)控。同時，在相應(yīng)時

9、間點切除各組小鼠傷口處皮膚，對皮膚標(biāo)本進(jìn)行石蠟包埋，切片，進(jìn)行相應(yīng)染色觀察(包括H&E、Masson、CD68、MPO、VEGF、CD31、α-SMA)。并且，我們從組織及細(xì)胞中提取了RNA，對促進(jìn)損傷皮膚修復(fù)的指標(biāo)(包括 VEGF及EGF)進(jìn)行mRNA水平檢測。
　　結(jié)果：(1)絲膠蛋白水凝膠修復(fù)組小鼠皮膚傷口恢復(fù)速度明顯快于Tegaderm及PELNAC組；(2)絲膠蛋白水凝膠修復(fù)組小鼠皮膚傷口恢復(fù)程度明顯好于Tegaderm

10、及 PELNAC組；(3)絲膠蛋白水凝膠修復(fù)組小鼠皮膚傷口處炎性程度明顯好于Tegaderm及PELNAC組；(4)絲膠蛋白水凝膠修復(fù)組小鼠皮膚傷口處血管生成速度明顯快于Tegaderm及PELNAC組；(5)絲膠蛋白水凝膠修復(fù)組小鼠皮膚傷口組織中VEGF的mRNA表達(dá)水平明顯高于Tegaderm及PELNAC組；(6)絲膠蛋白水凝膠修復(fù)組小鼠皮膚傷口組織中EGF的mRNA表達(dá)水平明顯高于Tegaderm及PENACL組；(7) NIH