控制釋放載體的研制及其構建功能型組織工程皮膚的實驗研究.pdf

1、在組織工程眾多研究領域中，具有多種生物學性能的生長因子等生物活性物質是一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)。生物活性物質是細胞間傳遞信息并對細胞生長具有調節(jié)功能的一些多肽類物質，它們能夠在細胞增殖與分化的不同階段促進或者抑制細胞的增殖、分化、遷移和基因的表達。近年來生長因子在組織工程技術中有著大量的應用，為引導修復重建和促進組織再生創(chuàng)造了有利條件。由于蛋白本身的特性，它們又極易受到外界條件的影響，例如溫度、pH值及有機試劑等。在體內半衰期極短，進入體

2、內后迅速擴散，變性和酶解，因此，如何有效地保護和釋放生長因子是組織工程需要解決的問題之一。近年來迅速發(fā)展的藥物控釋技術正好為發(fā)揮生長因子的最佳效能提供了合適的保障。考慮到組織工程產品的特殊性，控釋系統(tǒng)應該達到以下幾條標準：生物相容性、載體本身的降解產物或其本身可被生物體吸收、易于使用、安全無毒、半透、可以抑制病理過程、有利于愈合與再生且可以作為新組織生成時的結構支撐。本研究在組織工程和控制釋放技術的基礎上，設計研發(fā)既可控釋生長因子又符合

3、組織工程特殊需要的可植入功能型生物載體，并對這類產品進行相關性能研究，使其具備組織工程領域的應用價值和開發(fā)前景。
　　實驗分為三個部分：
　　1.復合生長因子的控釋微球載體的研制及其相關性能研究
　　在改良的乳化冷凝法基礎上，采用三種不同固化方法（化學交聯(lián)、光交聯(lián)和熱交聯(lián)）交聯(lián)制備復合成纖維細胞生長因子（bFGF）的明膠微球載體，測定微球形態(tài)、粒徑、降解率、載藥率和包裹率以及bFGF的體外釋放效能；檢測微球的生物相容性

4、和對組織工程種子細胞的作用，以證明其作為體內植入物的安全性和對生長因子的生物活性保存能力。結論：①不同交聯(lián)方法制備的復合bFGF明膠控釋微球工藝簡便，性能優(yōu)良，各有優(yōu)勢；在較長時間內能持續(xù)釋放活性bFGF，具有作為載體構建功能型組織工程皮膚替代物的可行性。②控釋微球抗原性低、相容性好，能明顯促進成纖維細胞的增殖，并呈現(xiàn)時間依賴性，可以作為構建功能型組織工程產品的載體作進一步研究。2.復合控釋系統(tǒng)的雙層組織工程皮膚替代物的研制及其性能研究

5、
　　采用天然可吸收的明膠海綿和控釋微球經物理交聯(lián)方法復合作為內層，進一步通過粘著聚氨酯膜為外層，模擬皮膚結構構建復合控釋系統(tǒng)的雙層結構的新型皮膚替代物。觀察內部結構和控釋性能；并評價其細胞和組織象容性；將復合控釋系統(tǒng)的雙層組織工程皮膚替代物移植全層皮膚缺損創(chuàng)面模型，檢測創(chuàng)面愈合的效果。結論：①制備的雙層組織工程皮膚替代物為雙層復合結構，復合材料一側為致密狀結構的聚氨酯膜，提供強度和控制體液平衡，另一側為疏松多孔結構的明膠海綿層，

6、微球牢固鑲嵌其中，對孔隙無明顯影響；②細胞在皮膚替代物上能粘附存活，增殖良好，無明顯炎性細胞，皮膚替代物能誘導血管和成纖維細胞長入；③皮膚替代物可有效促進皮膚全層缺損創(chuàng)面的愈合。
　　3.功能型微粒皮膚替代物的研制及其性能研究
　　在明膠控釋微球的制備基礎上，采用熱交聯(lián)固化方法和梯度冷凍干燥方法制備復合bFGF的大粒徑型微粒載體，測定微球形態(tài)、粒徑、降解率、載藥率和包裹率和bFGF的體外釋放效能；利用人成纖維細胞和大粒徑型微

7、粒載體（GM-bFGF）復合構建功能型微粒皮膚替代物——即同時具備細胞培養(yǎng)底物、生長因子控釋載體和可植入性皮膚替代物的三種功能，探討其對皮膚創(chuàng)面損傷的促愈合作用。結論：①所得大粒徑型微粒載體依實驗條件不同呈現(xiàn)三種不同表面性狀：平滑型、腦回型和多孔型，作為載體構建功能型微粒皮膚替代物各有優(yōu)勢；②利用成纖維細胞和大粒徑型微粒載體可以復合構建具有活性的功能型微粒皮膚替代物（SGM-bFGF、GGM-bFGF和PGM-bFGF），PGM-bFG

8、F的綜合性能最佳；③三種類型皮膚替代物均可有效促進皮膚創(chuàng)面損傷的愈合，是具有開發(fā)和應用前景的新型皮膚替代物。
　　綜上所述，本課題選用具有良好生物學性能的控釋系統(tǒng)單獨或者復合作為載體，研制一系列具有控釋功能的組織工程皮膚替代物，控釋系統(tǒng)可有效延長生長因子應有有效性、靶向輸送并且可以作為承載細胞的支架。通過對控制釋放載體構建的功能型組織工程皮膚替代物的形態(tài)學、功能特性、對組織工程種子細胞的促增殖作用和體內植入安全性以及體內療效等相關