殼聚糖基組織工程化角膜內(nèi)皮細胞載體的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、角膜內(nèi)皮細胞是位于角膜后部的單層細胞，在維持正常角膜脫水狀態(tài)、角膜厚度以及透明度方面起著關(guān)鍵作用。目前，穿透性角膜移植術(shù)是取代病變或受損內(nèi)皮以恢復(fù)角膜透明的唯一方法。但是供體來源的短缺、老年化及術(shù)后免疫排斥反應(yīng)的發(fā)生，直接影響著角膜移植手術(shù)的開展和成敗。近年來隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展和角膜細胞組織培養(yǎng)方法的建立，構(gòu)建組織工程化角膜內(nèi)皮進行移植來治療角膜內(nèi)皮盲成為研究的一個熱點。迄今為止，被作為角膜內(nèi)皮細胞培養(yǎng)貼附載體的材料包括：異體角膜片

2、、明膠薄膜、水凝膠膜、羊膜以及后彈力層膜等，但上述載體各有缺點，制約了其用于臨床的深入研究。因此，研制一種適合角膜內(nèi)皮細胞貼附，且具有良好組織相容性和可控降解性的移植載體成為目前研究的焦點。 殼聚糖是甲殼素經(jīng)脫乙酰基后得到的一種天然聚陽離子功能性生物多糖，具有可生物降解性和無毒副作用等特性，在生物醫(yī)用材料和組織工程領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。但其生物相容性不能滿足眼內(nèi)植入的需要，限制了其深入研究。本實驗從對殼聚糖進行化學(xué)改性提高

3、其生物相容性出發(fā)，制備了羥丙基殼聚糖，并以此為基本材料，通過與其他多糖的共混，制備出適合角膜內(nèi)皮細胞生長的載體膜片，以期解決角膜內(nèi)皮缺損修復(fù)的問題。 本實驗取得了以下幾個方面成果和進展： 1.以異丙醇為介質(zhì)，用環(huán)氧丙烷與堿化殼聚糖反應(yīng)合成水溶性羥丙基殼聚糖，并用FTIR、1H-NMR和XRD對其結(jié)構(gòu)進行表征，元素分析法測定其取代度；以MTT法研究該衍生物對兔角膜基質(zhì)細胞生長的影響。結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明：在殼聚糖的C6-OH上

4、成功引入了羥丙基基團；MTT實驗結(jié)果表明：該衍生物對角膜基質(zhì)細胞的生長無抑制作用，具有良好的細胞相容性，可望用作工程化角膜支架材料。 2.為探討羥丙基殼聚糖基共混膜作為組織工程技術(shù)中角膜細胞培養(yǎng)載體的可行性，分別制備了羥丙基殼聚糖/硫酸軟骨素、羥丙基殼聚糖/明膠/硫酸軟骨素以及羥丙基殼聚糖/氧化透明質(zhì)酸硫酸軟骨素三種共混膜。在共混膜上培養(yǎng)兔角膜上皮細胞，通過觀察角膜上皮細胞在不同載體膜上的生長狀態(tài)、貼附情況，測定細胞活性以及上清

5、液中乳酸脫氫酶的活性，研究三種殼聚糖基載體膜片與角膜上皮細胞的相容性。實驗結(jié)果表明羥丙基殼聚糖/明膠/硫酸軟骨素共混膜對細胞的損傷最小，有利于細胞在膜上的貼附和生長，表現(xiàn)出良好的細胞相容性，有望作為角膜細胞載體體外構(gòu)建組織工程化角膜，確定為本研究的角膜內(nèi)皮載體材料。 3.研究了羥丙基殼聚糖/明膠/硫酸軟骨素共混膜的透光性、親水性、通透性、機械性能、表面結(jié)構(gòu)、蛋白吸附能力以及紅外圖譜。從體內(nèi)肌肉植入和眼前房植入兩個層面評價了共混膜

6、的生物降解性和組織相容性。結(jié)果表明共混膜具有良好的透明性、親水性和機械性能以及粗糙的表面結(jié)構(gòu)，并且對蛋白有較好的吸附能力。體內(nèi)植入實驗表明：共混膜片能夠逐步降解，肌肉植入和眼前房植入顯示其具有良好的生物相容性和降解性。其中，共混膜在大鼠肌肉內(nèi)90天左右基本被降解吸收，組織反應(yīng)比較溫和。植入到兔眼前房，在觀察期內(nèi)沒有明顯的炎癥反應(yīng)，沒有免疫排斥，在植入60天時膜片基本被吸收。 4.以羥丙基殼聚糖/明膠/硫酸軟骨素共混膜為載體體外構(gòu)