組織工程韌帶的初步研制.pdf

1、前交叉韌帶(Anterior Cruciate Ligament，ACL)對(duì)于維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定具有重要作用，一方面其本身對(duì)防止脛骨相對(duì)于股骨的前移起主要作用，并有部分纖維對(duì)防止脛骨過度后移和內(nèi)外旋運(yùn)動(dòng)起輔助作用。另一方面，前交叉韌帶通過與后交叉韌帶和膝關(guān)節(jié)周圍軟組織的協(xié)同作用來維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定。不幸的是ACL受損幾率非常高，且ACL 損傷能夠進(jìn)一步地引起膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)以及繼發(fā)關(guān)節(jié)炎等，然而目前臨床上卻沒有能夠進(jìn)行ACL修復(fù)重建的有效手段。組織

2、工程的發(fā)展顯示了其在ACL修復(fù)重建領(lǐng)域的巨大潛力。 種子細(xì)胞與支架材料是組織工程所要解決的主要問題。本實(shí)驗(yàn)選用了骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Marrow mesenchymal stem cells，MSCs)作為種子細(xì)胞，采用脫膠后蠶絲作為支架材料并對(duì)其進(jìn)行改性一在其表面復(fù)合膠原蛋白。 首先我們選用了不同的脫膠試劑包括：Na<,2>CO<,3>、NaHCO<,3>和胰酶，比較了在相同脫膠率情況下，哪種試劑能夠最大程度地保存蠶

3、絲的力學(xué)性質(zhì)，并在考慮成本的情況下選出了Na<,2>CO<,3>為最佳的脫膠試劑。然后我們對(duì)Na<,2>CO<,3>脫膠的條件進(jìn)行了探索，分別比較了溫度、時(shí)間、試劑濃度對(duì)脫膠率的影響，確定了最佳脫膠條件。我們對(duì)脫膠后蠶絲進(jìn)行的檢測(cè)說明在我們確定的脫膠條件下絲膠能夠從蠶絲表面被徹底地清除。 對(duì)脫膠后的蠶絲，為了避免加工過程對(duì)絲素纖維的損害我們采取了簡(jiǎn)單的加捻方式對(duì)蠶絲進(jìn)行編織，采取了30(O)×7(2)×3(2)×6(O)×1的結(jié)

4、構(gòu)制作ACL支架材料，并對(duì)此支架材料進(jìn)行了力學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示此支架材料具有同ACL相似的力學(xué)性質(zhì)。與此同時(shí)我們?cè)谄叫薪z素纖維表面以及編織后的單索支架材料表面復(fù)合了I型膠原蛋白。研究了膠原蛋白的交聯(lián)條件后對(duì)復(fù)合的膠原進(jìn)行了交聯(lián)。在種子細(xì)胞方面我們采用了梯度離心法分離了大鼠的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，培養(yǎng)至第4代以1×10<'5>／ml的密度種植于編織的兩種支架材料表面。測(cè)試了蠶絲支架材料在種植細(xì)胞后7d、14d、21d的力學(xué)性能的變化，并對(duì)兩種材料

5、表面細(xì)胞進(jìn)行了掃描電鏡、熒光顯微鏡、流式細(xì)胞術(shù)的檢測(cè)。結(jié)果顯示在細(xì)胞種植于材料表面初期材料基本上不表現(xiàn)力學(xué)性能的變化。蠶絲材料表現(xiàn)出了很好的細(xì)胞親和力但由于材料表面過于光滑且材料本身過于致密無孔隙因而不利于細(xì)胞長(zhǎng)期的黏附生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)以及新組織的長(zhǎng)入。蠶絲復(fù)合膠原后在很大程度上改善了蠶絲的表面特性，使蠶絲具有了三維多孔的表面性質(zhì)，細(xì)胞更易在這種表面黏附生長(zhǎng)，且這種三維多孔的表面為細(xì)胞生長(zhǎng)提供了更多的立體空間，有效的改善了細(xì)胞在支架