一、人工真皮替代物的构建及其生物相容性评价(论文文献综述)
赵雅静[1](2021)在《胶原/琼脂糖/壳聚糖用于体外表皮替代物的构建研究》文中认为组织工程皮肤通过在体外培养细胞,与生物支架共同构建皮肤替代物,其中表皮替代物是组织工程皮肤中的重要部分。单一的生物材料作为细胞体外生长的3D支架并与种子细胞在体外共同构建表皮替代物时,存在机械性能弱、生物相容性差等缺陷,而采用混合的生物材料用于细胞的培养并在体外构建表皮替代物可以将不同生物材料的缺陷进行相互弥补,更有利于体外表皮替代物的构建。本文以在体外构建表皮替代物为研究目的,利用了琼脂糖、壳聚糖、胶原三种不同的生物材料进行混合制备细胞在体外生长的3D环境,并对构建的生物材料支架进行了评估,研究其作为表皮替代物的可行性,具体研究内容如下:(1)利用冷冻干燥技术制备最终浓度为4 wt%的琼脂糖-壳聚糖支架,琼脂糖与壳聚糖的浓度比为1:3,2:2,3:1,通过对琼脂糖-壳聚糖支架密度、孔隙率、溶胀率、降解率、生物相容性等方面的测试,评估了琼脂糖-壳聚糖支架作为体外构建表皮替代物的可行性。(2)将琼脂糖-壳聚糖支架进行改进,在琼脂糖-壳聚糖支架表面包埋一层胶原,对胶原包被的琼脂糖-壳聚糖支架和胶原未包被的琼脂糖-壳聚糖支架在物理性能、机械性能、生物相容性方面进行了对比,两种支架在密度、孔隙率、溶胀率、降解率等物理性能方面未表现出明显差异。将永生化角质形成细胞(Hacat)接种在胶原包被的琼脂糖-壳聚糖支架和未包被胶原的琼脂糖-壳聚糖支架上,培养至第三天和第五天时,分别对支架上的细胞进行活/死染色与免疫荧光染色,两种支架对细胞的增殖与分化有不同的促进作用,胶原包被的琼脂糖-壳聚糖支架更能促进细胞的增殖与分化,更适合用于体外构建表皮替代物。(3)胶原在人体皮肤中占有很大比重,为构建更接近于人体皮肤的表皮替代物,将胶原与琼脂糖按不同比例进行混合制备胶原-琼脂糖支架,对不同比例的胶原-琼脂糖支架的物理性能、机械性能、生物相容性进行了评估。琼脂糖含量越高,胶原-琼脂糖支架的机械性能越好,但生物相容性降低,当琼脂糖含量为35%时,胶原-琼脂糖支架可以同时兼顾机械性能与生物相容性,此时的胶原-琼脂糖支架最适合用于在体外构建表皮替代物。
吴倩倩[2](2021)在《仿生抗炎水凝胶的3D打印制备及性能研究》文中认为皮肤是保护人体的重要屏障,由烧伤、创伤或严重溃疡等病症引起的皮肤大面积损伤若得不到及时治疗,会导致患者组织液流失,引发创面感染,严重威胁患者的生命安全。皮肤创伤修复包括4个时期:止血期,炎症反应期,增殖期和重塑期。炎症反应期和增殖期是创面修复的关键时期,也是进行人为调控从而促进创面愈合的关键时期。亚精胺已被证明具有多种有益的生物学功能,如抗排异、抗氧化、抑制炎症、抑制细胞坏死、延长个体寿命等,但目前尚无将亚精胺用于抑制皮肤创面修复过程中炎症反应的相关研究报道。生物3D打印技术基于快速成型的分层制造原理,可将生物材料和细胞进行精确定位沉积,构建具有三维仿生结构和功能的类组织替代物。本研究以壳聚糖和明胶作为基质生物材料,引入亚精胺交联剂,通过生物3D打印技术制备一种仿生抗炎水凝胶,探究这种水凝胶的理化性能、生物学性能和抗炎生物活性功能。综合考量所使用生物材料的物理特性和成型机理,以及现有各类3D打印设备的特点和优势,本研究自主设计和搭建了一台微阀3D打印设备,以天然生物高分子壳聚糖(CTS)和明胶(GEL)混合溶液作为基质生物材料,以多胺类生物活性小分子亚精胺(SPD)构建交联剂(SPD交联剂),通过3D打印和雾化涂喷相结合的混合打印方式,制备了仿生抗炎SPD-CTS/GEL水凝胶,并对SPD-CTS/GEL水凝胶的微观结构、理化性能和生物学性能进行了研究。首先,本研究对打印参数、CTS/GEL生物墨水配比和SPD交联剂浓度等相关工艺参数进行了优化,通过3D打印制备了不同CTS/GEL配比、SPD交联剂浓度的水凝胶,研究了各组水凝胶的微观孔径、溶胀性能、力学性能和体外降解性能,并分析了CTS/GEL配比和SPD交联剂浓度对其微观结构及理化性能的影响。结果表明本研究所制备的SPD-CTS/GEL水凝胶具有微观多孔结构以及可调控的力学性能、溶胀性能和降解性能。本研究将水凝胶与NIH/3T3小鼠成纤维细胞共培养,通过体外Live/Dead细胞染色、CCK-8细胞增殖分析和体外划痕实验评估了3D打印SPD-CTS/GEL水凝胶的生物学特性。结果表明,本研究通过3D打印制备的SPD-CTS/GEL水凝胶具有良好的细胞相容性,能够促进NIH/3T3成纤维细胞的生长、增殖和迁移,加速划痕修复。以LPS诱导的Raw264.7小鼠单核巨噬细胞为炎症模型,选择与SPD具有相似结构的二乙烯三胺(DETA)作为对照,研究了SPD-CTS/GEL水凝胶的抗炎生物学功能。结果表明,与对照组相比,SPD-CTS/GEL水凝胶能够显着降低细胞上清液中一氧化氮(NO)和促炎细胞因子(IL-6、TNF-α)的含量。综上所述,本研究以CTS/GEL为基质生物材料,SPD交联剂为交联剂,通过生物3D打印技术制备了一种兼具微观多孔结构和宏观力学强度可调性的仿生抗炎水凝胶,该水凝胶具有可控降解性、良好的细胞相容性和抗炎生物活性,能够促进成纤维细胞的生长、增殖和迁移,抑制相关炎症因子表达,具有降低皮肤移植和创面修复过程中的炎症反应,加速皮肤创伤修复的潜在临床应用价值。
聂梦婷[3](2021)在《生物支架结合脐带间充质干细胞修复皮肤损伤的研究》文中研究说明作为人体最大的器官,皮肤为我们调节体温,保持体液的平衡。烧伤等一些急性损伤使表皮、真皮等一些附属器官的缺损,引发全身感染,导致皮肤屏障重建困难。急性皮肤损伤导致的大面积创伤由于缺乏适当的组织支架和各种潜在的细胞组合,使其难以自愈。我们需要对这类伤口的愈合进程进行干预治疗。其中,皮肤组织工程必不可少。目前临床上主要的策略是皮肤替代物的移植。然而,由表皮和真皮组成的皮肤替代物仍然存在局限性,例如自体角质形成细胞和成纤维细胞的生存活力以及移植体内后这些移植物在伤口处的存活和功能。再生医学对大面积皮肤损伤的愈合具有重要的潜在价值。脐带间充质干细胞(Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,UCMSCs)由于具有自我更新能力和多向分化潜能,是再生医学和组织工程理想的种子细胞之一。在本研究中,我们将自提的I型胶原蛋白与硫酸软骨素混合为原料,冷冻干燥制备成多孔支架(Scaffold,SC),来模拟人体中真皮的细胞外基质。此外,本研究将原代培养的UCMSCs,在形态和表型鉴定后,接种于制备好的支架中孵育7天,免疫荧光染色证明我们制备的支架有良好的促细胞黏附能力。为了研究负载UCMSCs的支架(UC/SC)对伤口愈合的作用,我们将其移植到小鼠全层皮肤切除模型中,并以PBS假手术组、单细胞悬液组和单一支架组为对照。对D3、D7和D14的组织切片进行H&E染色和K10、K14免疫荧光染色发现,UC/SC组能够显着加速伤口区域的再上皮化。为了评估伤口愈合过程中生成的血管数量,我们将D14的组织切片进行CD31和血管平滑肌细胞(α-SMA)免疫荧光染色,UC/SC组明显具有更多的血管内皮细胞和α-SMA血管样结构。为了探究伤口修复过程中与愈合相关的因子的表达水平和炎症反应情况,我们检测了趋化因子CXCR4和TGFβ1,炎症相关因子IL1β、IL10、IL6和IL4的相对m RNA的表达水平。结果证明,相比PBS组,UC/SC组趋化因子受体(Chemokine(C-X-C motif)receptor 4)CXCR4和转化生长因子(TGFβ1)水平显着上调;第7天UC/SC组IL10和IL4水平显着上调,UC/SC组M2的水平升高,伤口进入抗炎因子表达时期。综上所述,支架负载UCMSCs后,能够显着促进UCMSCs的迁移,显着促进抗炎因子的表达,从而在加速再上皮化,促进血管形成方面促进伤口愈合。本研究为临床皮肤创面治疗提供一种潜在的治疗策略。
于宁[4](2021)在《水凝胶负载大车前苷促烧伤愈合作用及机制的研究》文中认为烧伤是创伤性组织损伤中最常见的原因之一,能够造成皮肤屏障的破坏,出现机体防御问题,引发其他疾病。烧伤及烫伤后创面感染的主要原因是创面的愈合速度较慢,如加速创面的愈合速度,则可以明显改善患者的存活率,提高患者的生存质量。本实验通过构建大鼠烧伤模型、制备CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶,研究CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶促创面愈合作用,探讨CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶促创面愈合机制。第一部分,烧伤模型建立。在目前的研究中,制备烧伤及烫伤的动物实验模型,种类繁多,大多数应用火、液体、金属加热或者腐蚀性液体造成创面烧伤及烫伤。但是这些方法没有一个恒定的量化标准,难以在烧伤的时间、严重程度、损伤的面积等方面进行统一。我们构建的大鼠实验动物模型及摸索出来的实验条件实际把控性强,标准统一,能够精确的实施固定的烧伤面积,并且实验结果真实可信,我们认为是可以用于烧伤后创面修复的基础研究的良好的动物实验模型。HE染色后,显微镜下观察可见部分真皮乳头层脱落,真皮中胶原纤维破坏,排序紊乱,部分胶原纤维消失;坏死组织与存活组织间有“白细胞浸润带”;真皮深层中部分皮肤附件残存,白细胞浸润明显,证明大鼠损伤为深Ⅱ度皮肤烫伤。综上所述,HE染色结果表明应用我们实验使用的烫伤仪在温度100℃,时间8s的情况下造成的皮肤损伤为深Ⅱ度烫伤,可用于进一步的实验研究。第二部分,CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶制备。基于羧甲基壳聚糖(CMCS)的水凝胶已被证明可以预防伤口感染,减少炎症细胞浸润,加速胶原沉积。大车前苷(Plantamajoside,PMS)是一种具有生物活性的天然中草药,具有消炎、抗氧化、促进伤口愈合等作用。本研究采用羧甲基壳聚糖(CMCS)和海藻酸盐复合制备出新型水凝胶,通过负载PMS后拟进一步用于烧烫伤创面的愈合研究。本部分内容包括材料制备及通过扫描电镜和流变仪进行表征及药物体外释放结果检测。实验结果表明,PMS可能影响水凝胶的凝胶化过程。将溶解在乙醇中的PMS应用到水凝胶中,CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶中产生了一定的聚集,PMS缓慢溶蚀控制释放。CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶可用于进一步的烧烫伤促愈合作用研究。第三部分,CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶促创面愈合作用研究。实验表明CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶具有良好的力学性能,但其对大鼠深二度烫伤创面的影响尚不清楚。因此,本研究在细胞和动物两个层面上将其促愈合作用进行了进一步探索。通过细胞活力实验和划痕创面愈合实验检测其对皮肤细胞的影响,通过大鼠深二度烫伤创面观察其愈合效果。我们的数据表明,含0.25%PMS的水凝胶显着提高了L929细胞的活力和迁移能力。CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶可显着提高创面愈合率,促进肉芽组织增殖和再上皮化,加速胶原沉积。CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶促愈合作用显着,但其深入的作用机制尚有待于进一步研究。第四部分,CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶促创面愈合机制研究。CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶可显着提高VEGF、CD31、α-SMA和胶原Ⅲ蛋白的表达,降低胶原Ⅰ蛋白的表达,该研究结果进一步证明了CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶在促创面愈合中的分子基础。进一步检测发现,CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶能够显着降低了IL-1β、IL-6和TNF-α的表达,促进IL-10的基因和蛋白表达。为阐明其调控机制,通过western blot和PCR的方法检测了IRF1、TNF-α和NF-κB信号通路基因和蛋白表达。结果表明,CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶能够显着降低了IRF1、TNF-α和NF-κB基因和蛋白的表达。CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶可通过减少炎症反应和增加血管生成和胶原沉积来加速大鼠烫伤创面愈合,其机制可能与调节IRF1、TNF-α和NF-κB信号通路有关。综上所述,以上研究内容探索并建立了深二度大鼠烧烫伤模型,通过制备CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶寻找新的创面愈合有效方法,对烧伤大鼠的创面愈合作用系统研究表明,CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶可加快烧伤大鼠创面肉芽组织成熟,促进创面愈合,其可能机制主要是:改善造血功能,增加肉芽组织浸润及相关生长因子分泌,促进新生血管形成和胶原沉积;抑制炎性信号通路,减少炎性细胞促炎介质分泌,深入机制可能与调节IRF1、TNF-α和NF-κB信号通路有关。
许晓东[5](2020)在《草源性纳米复合材料新型组织皮肤支架及其3D生物打印成形工艺的研究》文中指出3D打印技术可以实现定制模型的快速制造并对其内部的微观结构进行控制,这为组织工程皮肤支架的制备提供了新的方法。为此,本文以人体皮肤修复生物材料和支架构造为研究对象,拟以从葎草茎(Humulusjaponicus stems,HJS)中提取的纳米纤维素(Cellulose nanocrystals,CNC)和明胶(Gelatin,GEL)为原材料制备得到适合3D打印的CNC/GEL复合凝胶,并对其作为3D打印组织工程皮肤支架的可打印性和其制备工艺方法进行系统研究,以获得具有良好力学性能和孔隙结构的皮肤支架,为纯生态材料的利用及3D打印技术在皮肤医学临床领域的应用提供理论与依据。(1)通过硫酸水解法从HJS中提取CNC,再经高温高压处理提高其长径比后与GEL复合制备得到适合3D打印的复合凝胶,并对其微观形态、力学性能和生物相容性进行测量,论证了其作为组织工程皮肤支架材料的可行性。研究结果表明:通过纯化处理、硫酸水解法和高温高压处理可以制备得到的平均长径比约为63,平均直径D约为6.84nm,平均长度约为433.66nm的HT140-HJS-CNC。CNC对于GEL基体而言在弹性模量和断裂韧性上均有明显的提升,弹性模量方面加入1 0%浓度的CNC可以使5%浓度的明胶弹性模量提高7.9倍,断裂韧性方面加入10%浓度的CNC可以使5%浓度的明胶断裂韧性提高6.73倍。制备得到复合凝胶对于细胞的增殖培养没有明显的细胞毒性和抑制效果,是一种优秀的生物材料。(2)在对水凝胶的相关工艺参数进行测定的基础上,研究了温度和材料配比对复合凝胶粘度的影响,测量结果为CNC/GEL复合凝胶通过气动挤压,冷却成形制备组织工程皮肤支架的工艺路线提供了可行性依据。研究结果表明:通过对水凝胶挤出成形过程的有限元仿真,研究了水凝胶在料筒和喷头中流动时速度和剪切力的分布,论证了适合所选用3D打印机的材料的粘度区间,为4 Pa.s至40 Pa.s,明确了打印时应选用的工艺参数,包括打印速度、气压、温度等。根据选定的工艺参数进行了皮肤支架的3D打印,得到了具有500 um左右孔径的三维支架,力学性能较纯明胶支架具有明显提高。(3)根据3D打印分形算法对支架孔隙参数和力学性能的影响,提出了一种新的皮肤支架3D打印六边形分形算法,通过CAD软件建立了具有不同填充结构的支架模型,评估了其孔隙率和弹性模量,比较了不同算法3D打印所得皮肤支架在不同方向上的力学性能。研究结果表明:所提出的六边形算法可以在保证孔隙率的同时减少支架打印过程中的搭接长度。与正交算法相比,在相同的搭接长度下六边形算法的孔隙率提高了约20%。就力学性能而言,六边形支架在垂直方向上的抗压性能比正交算法和三角形算法高约20%,并且在水平方向上具有更好的延展性。该六边形算法是一种非常适合生物组织的堆叠成形的3D打印分形算法。(4)为了实现六边形算法的自动分形打印,运用VC++平台开发了一款可以实现对给定模型进行自动分形,并输出3D打印工艺文件的辅助软件。研究结果表明:开发的一款辅助软件,可对给定轮廓尺寸的三维支架进行自动分形,规划出填充支架时打印机喷头的运动轨迹,对喷头运动的每一个起点、拐点和终点的坐标进行估算,并根据现有3D打印机数控系统的编译逻辑自动生成可被打印机控制软件读取和识别的3D打印工艺文件。(5)分析了 3D打印过程中用到的工艺装备,对已有的3D生物打印工装设备进行了结构优化,对3D打印喷头和支架力学性能检测装置进行了优化设计。同时,针对生物质凝胶材料力学指标数值较低的问题,设计了一款基于平行悬臂梁机构的应力-应变仪,用两组差动电桥分别实现应力和应变的输出,并对该设备进行了控制系统的规划和上位机软件的制作。研究结果表明:采用快速更换料筒的快换式3D打印喷头设计,实现了 3D打印/补料模式的快速切换。优化设计的应力-应变仪以及专门规划编制的控制软件有助于解决生物质凝胶材料力学性能较弱的问题。
赖晨智[6](2020)在《瘢痕脱细胞基质的生物学检测及创面修复效果评价的动物实验研究》文中研究指明研究背景临床上大面积瘢痕患者存在正常皮肤面积严重不足,无法通过有限面积的正常皮肤或皮瓣移植修复瘢痕切除后创面等问题。刃厚皮片具有可反复切取供皮的优势,但是如果仅用刃厚皮片覆盖创面,移植区内会因支撑力不足产生二次挛缩,且该挛缩往往比原瘢痕更严重,影响受区功能。真皮支架材料为宿主细胞提供了生长附着的微环境,指导细胞发挥功能和传导细胞间信号,抑制胶原蛋白的过度合成,减少创面瘢痕形成及色素沉着,改善创面修复后的柔韧性及粘弹性,是加快组织再生和修复的关键因素。然而,市售的真皮支架材料的缺点包括费用昂贵、免疫原性强、来源有限、材料降解过快、营养渗透性差、血管化速度慢、提取步骤繁琐、机械性能差、降解产物有细胞毒性、存在传播疾病风险、异源性病毒感染、等等,限制了其在临床上的广泛应用。大面积瘢痕患者通常会经历多次瘢痕切除术,如果能够把切除的瘢痕组织制备成脱细胞基质,将其作为一种支架材料进行瘢痕切除后的创面修复,就可能克服目前临床上应用的真皮支架材料的部分缺点,如市售脱细胞真皮基质(Acellular Dermal Matrix,以下简称ADM)带来的免疫原性,而且能更好地利用患者的自身组织,这符合废弃组织再利用的原则。瘢痕脱细胞基质(Scar Acellular Matrix,以下简称sAM)可有效扩大真皮支架材料的来源,降低商品化真皮支架成本,也可提取细胞外基质用于制备生物合成支架材料,促进皮肤组织工程学的发展。研究目的1.制备无完整细胞结构的sAM及ADM,比较成熟期sAM、增生期sAM及正常皮肤ADM的组织结构、生物相容性和生物力学特征,为创面修复的动物实验提供物质基础。2.探讨利用人sAM进行动物创面的修复作用及疗效评价,并研究创面愈合过程中相关基因的表达情况。研究方法和结果1.瘢痕脱细胞基质的制备及生物学检测方法:分别从临床上随机切取人成熟期瘢痕、增生期瘢痕和正常皮肤。利用手术刀或滚轴式手工取皮刀将所取瘢痕和正常皮肤去表皮及皮下组织后切取成大小适中,厚薄适宜的标本,利用胰蛋白酶+Triton X-100法将这些标本进行脱细胞及灭菌处理,制备成成熟期及增生期瘢痕组织的sAM及正常皮肤组织的ADM。对所取得的三组脱细胞基质材料进行:1、HE染色及扫描电子显微镜进行组织结构分析;2、DAPI、Picogreen进行材料免疫原性分析;3、将表皮干细胞和正常皮肤成纤维细胞种植于各材料中并进行培养,通过HE染色及扫描电子显微镜观察各组材料中细胞生长的能力及特点;4、利用万能拉力试验机分析各组试件的应力应变伸长比、杨氏模量、松弛量、松弛斜率、蠕变量、蠕变斜率及最大拉伸应力,并根据得出数值绘制拟合应力应变、归一化松弛及蠕变曲线。结果:1)HE染色可见三种材料中无完整细胞核存在。正常皮肤ADM组织纤维细,排列有序;增生期sAM组织纤维粗大,排列紊乱;成熟期sAM组织纤维粗细不等,排列较正常皮肤紊乱,但较增生期sAM有序,中间可见少许类似正常皮肤纤维的成分。2)DAPI显示三种材料均未见完整细胞核,Picogreen法检测三种材料内残留DNA含量均低于50ng/mg,表明胰蛋白酶+Triton X-100法制备的脱细胞材料免疫原性低,符合生物学材料标准。3)在三种材料中种植细胞后,表皮干细胞在正常皮肤ADM和成熟期sAM表面及内部聚集生长。在增生期瘢痕sAM中,表皮干细胞仅在材料表面生长。皮肤成纤维细胞在成熟期sAM及增生期sAM中生长较差,可能与培养环境相关。4)三种试件的杨氏模量、蠕变斜率未见统计学差异;增生期sAM的应力-应变伸长比、松弛量、蠕变量及最大拉伸应力小于正常皮肤ADM,松弛斜率大于正常皮肤ADM,差异有统计学意义;增生期sAM的松弛量小于成熟期sAM,差异有统计学意义;成熟期sAM中,应力-应变伸长比较正常皮肤ADM小,差异有统计学意义,其余数值未见统计学差异。2.人瘢痕脱细胞基质动物创面修复及相关基因表达的研究方法:采用约克夏猪作为体内实验动物。实验分组分为成熟期sAM组,增生期sAM组和空白对照组。随机选择制备好的成熟期sAM及增生期sAM按实验分组埋植于制备好的猪背部创面,创面面积约2cm×2cm,并于材料表面覆盖刃厚皮片后打包堆加压妥善固定,分别于术后1、2、3、6个月取材,取材时将移植物连同表皮及少许皮下组织一同切取,然后进行:1、HE染色、Masson染色观察胶原纤维排列结构及细胞浸润情况;2、免疫组化染色观察各取材时间点中新生COLA1、elastin和Fibronectin 的密度;3、实时荧光定量 PCR(qPCR)观察 TGF-β、COLA1、Vimentin、MMP-1、MMP-2、MMP-9及TIMP1的表达;4、α-SMA评价各取材时间点中移植物的血管计数,观察sAM在动物体内的修复效果。结果:1)两种sAM在植入猪背后生物组织相容性好,局部未见严重感染或排异反应。术后1、2个月时移植区内可见成纤维细胞及大量炎性细胞呈灶性浸润;术后第3、6个月时,镜下可见sAM间隙逐步被新生胶原及血管所填充,炎性细胞浸润逐步减少,sAM整合入宿主组织;成熟期sAM组较增生期sAM组新生细胞外基质排列更规则。2)免疫组织化学染色显示,三组COLA1的含量均在术后第6个月时达到最高值,其中空白对照组增长的幅度较另外两个实验组大。Elastin的含量在术后第1个月时三组未见明显区别,而在术后第2个月时,成熟sAM组中Elastin的含量明显上升,随后含量基本保持稳定,增生sAM组中Elastin的含量则在术后第6个月时达到最高值。而空白对照组Elastin的含量在术后各观察时间点中均较低。FN的含量在三组中随植入时间的延长而升高。在术后前三个月内,三组之间FN的含量均未见明显差异,而到术后第6个月时,空白对照组FN的含量较其余两组高。3)成熟期sAM组TGF-β的表达在术后1个月最高;COLA1及Vimentin的表达在术后6个月最高;MMP-1及MMP-9的表达在术后2个月及6个月时增高;MMP-2及TIMP1在术后1个月时即见表达升高;增生期sAM组TGF-β的表达在术后2个月时最高;COLA1及Vimentin的表达则在术后6个月最高;MMP-1和MMP-9在术后第2个月时表达量较高;MMP-2的表达在术后第2个月及第6个月时增高;TIMP1在术后第6个月时表达量最高。4)术后1个月,材料周围可看到新生血管生成。成熟期sAM组中血管密度在术后2月时最高,增生期sAM组中血管密度在术后3月时最高。研究结论1.胰蛋白酶+Triton X-100法制备的成熟期sAM、增生期sAM及正常皮肤ADM性状及结构优良,三种真皮支架中未见完整细胞核成分,且残余DNA含量低。成熟期sAM较增生期sAM生物相容性好,但稍逊色于正常皮肤ADM。成熟期sAM与正常皮肤ADM生物力学性能相似,但优于增生期sAM。实验结果反映了 sAM可用于体外构建人工皮肤或体内创面修复,拥有一定的应用发展前景。2.应用成熟期sAM及增生期sAM覆盖实验动物背部创面能有效促进创面修复及血管化进程,加快完成细胞外基质的重塑。植入sAM后机体新生组织较空白对照组的反冲能力更佳,组织更柔软,但抵御炎症能力较弱。另外,成熟期sAM组比增生期sAM组新生组织更接近于正常皮肤。成熟期sAM组中与胶原纤维的合成相关的TGF-β的相对表达量升高较增生期sAM组早,说明成熟期sAM组中创面修复时间早于增生期sAM组;两组sAM的COLA1及Vimentin的相对表达量均在术后6个月最高,说明在这个时间段两组sAM均已完成细胞外基质重塑;两组sAM在MMP及TIMP的相对表达量变化趋势方面略有差别,MMP1和MMP9的相对表达量均在术后第2个月时达到顶峰,而在成熟期sAM组中,MMP2的相对表达量升高较增生期sAM组早,说明成熟期sAM较增生期sAM能加快创面愈合。综上所述,成熟期sAM较增生期sAM修复效果更佳。
张珍珍[7](2020)在《基于3D打印技术的纳米银抗菌功能性人工真皮替代物促进创面修复的研究》文中研究指明一、研究背景和目的背景:我们在临床上可以经常见到由物理、化学等各种因素导致的皮肤缺损,较大面积的皮肤缺损通过自体修复很难完全愈合,即使愈合后也大多留有瘢痕或畸形,这会给患者的心理和社会经济地位带来不利影响。现在临床上最常用的修复皮肤缺损的方法是皮片移植,皮片移植有两大问题需要解决:皮源及皮片成活。皮片移植一般采用自体皮肤移植物,但大多数烧伤病人面临自体皮源不足的问题,组织工程皮肤(tissue engineered skin,TES)移植在解决皮源供应的问题上具有很大的应用前景,已经有越来越多的TES被构建,但感染仍是TES替代物移植是否存活的关键问题。纳米银(Ag NPs)是一种粒径微小、表面积大、活性大、熔点低的抗菌材料,由于其在耐药性、抗菌性、安全性及促进创面愈合等方面的优越性能在医学领域受到广泛的关注。纳米银的抗菌活性远远高于普通银离子制剂,是一种高效的抗菌材料,目前Ag NPs在临床及动物实验方面已广泛开展,不仅具有较为理想的抗菌效果,而且可促进创面愈合,减轻创面感染风险。如果在生物材料中添加Ag NPs,则可以抑制细菌生长,在一定程度上帮助解决TES移植成活问题。在组织工程方面,3D打印已全方位开展,为其提供强大的技术支持;在构建所需的组织或器官时,它可以应用生物“墨水”来定位和负载药物、细胞等物质,并一层一层地打印,保证构建体的精确性[1]。近年来生物三维打印技术的快速发展为制定组织支架材料提供了快速精准的方法,已有各种生物“墨水”,例如胶原、明胶、透明质酸等成功应用与3D打印。明胶及胶原作为最常用的天然高分子材料,良好的生物相容性是它们显着的优点,但它们在机械性能、降解速率方面的不足,导致其在组织工程皮肤应用方面有一定限制。通过在明胶含胺基侧链上添加甲基丙烯酰基可以获得GelMA(甲基丙烯酸酐化明胶),GelMA不仅具有良好的生物相容性和广泛可调的机械性能,而且具有快速凝胶机制,经蓝光光照后可迅速凝胶,能够形成交联紧密的聚合物,是构建人工真皮替代物的较理想的生物材料[2]。然而GelMA本身并不具有抗感染的生物活性,在体内外复杂的生物环境中极易受到污染物或微生物感染,从而使皮片移植失败。目的:利用3D打印技术构建抗菌功能性人工真皮替代物——Ag NPs-GelMA复合水凝胶。测定Ag NPs体外抗菌活性及细胞毒性,将GelMA水凝胶和Ag NPs-GelMA复合水凝胶对比,评估水凝胶的抗菌活性、物理性能、微观结构以及对细胞活性的影响等。二、方法首先体外测定纳米银抗菌活性及细胞毒性,确定其对细胞活性的影响。GelMA由浙江大学高分子系实验室提供,取代度为70%。应用挤出型三维打印机打印水凝胶,将Ag NPs-GelMA复合水凝胶和GelMA水凝胶对比,将FBs细胞悬液种植在水凝胶上,利用CCK-8测定OD值评估各组水凝胶上细胞的活性,进一步用光学显微镜观察成纤维细胞(FBs)的增殖状态;测定支架的物理特性、观察支架内部微观结构。体外测定纳米银及Ag NPs-GelMA复合水凝胶的抗菌作用。采用SPSS分析软件对数据进行统计分析。三、结果(1)纳米银具有优异的抗菌性能同时在浓度>10ppm时具有明显的细胞毒性作用。(2)在三维打印过程中GelMA水凝胶和Ag NPs-GelMA复合水凝胶均具有快速交联和良好的结构保真度等优点。(3)扫描电镜观察结果显示,三种水凝胶均具有合适的有利于营养物质输送和细胞增殖的孔隙大小。(4)CCK-8测定结果显示,GelMA水凝胶支架上的细胞具有良好的细胞活性。Ag NPs-GelMA复合水凝胶所含纳米银浓度在高达100ppm时才显现出现细胞毒性。(5)支架抗菌实验研究显示了Ag NPs-GelMA复合水凝胶的抗菌作用。四、结论1.纳米银在低浓度情况下便有很好的抗菌效果。纳米银浓度>10ppm时细胞毒性随浓度增高而增加。2.本实验运用3D打印机打印Ag NPs-GelMA真皮替代物。结果表明,Ag NPs-GelMA复合水凝胶具有抗菌性能的同时,在生物相容性、机械性能、凝胶化时间以及构建体保真度方面同样具备GelMA水凝胶的各种优点,在3D生物打印方面具有广泛的应用前景,在将来,有望作为抗菌功能性人工真皮替代物解决组织工程皮肤存活中的关键问题。
石磊[8](2019)在《基于冷冻挤出直写生物打印技术的小肠粘膜下层皮肤组织工程支架制备研究》文中研究表明骨外露创面处理一直都是创伤骨科领域非常棘手的问题,“生死人,肉白骨”甚至被看作传说中“仙人”的手段。近年来,基于组织工程学思想,体外构建出理想的组织工程皮肤替代物,并结合封闭式负压引流等辅助治疗手段,有望在临床上实现骨外露创面的快速修复。为实现这个最终目标,首先就是要制备出理想的皮肤组织工程支架。骨外露创面的特殊性对皮肤组织工程支架提出了三个特殊要求:具有宏观三维多孔结构、具有适宜力学强度以及具有抗菌性。本文紧紧围绕上述三个要求,从三个方面分四章内容逐步展开。首先,以小肠粘膜下层脱细胞基质材料(decellularized small intestine submucosal,d SIS)为生物“墨水”,以冷冻挤出直写生物3D打印技术(cryogenic extrusion bioprinting,CEB)为成型手段,并结合冷冻干燥和交联固化工艺,成功制备出了具有可控宏观多孔结构的皮肤组织工程支架,并对冷冻打印工艺进行了系统性研究。重点讨论了成型基板温度、打印速度、喷头气压以及打印层高等因素对成型过程的影响,研究结果表明只有综合考虑打印材料特性、温度参数和打印参数,才能制备出理想的高精度组织工程支架。然后,通过理化学性能测试、体外细胞实验以及体内动物实验对制备的d SIS皮肤组织工程支架进行了综合表征,重点分析了支架材料和支架结构对其整体性能的影响。理化学性能方面,制备的d SIS支架具有优良的可控宏微观多孔结构,支架的孔径会影响其变形、溶胀及力学性能,支架的弹性模量相对较低;细胞学实验结果说明,d SIS具有优良的生物相容性,支架的宏观多孔结构可以促进成纤维细胞增殖、迁移及部分皮肤创面愈合相关蛋白的表达;动物实验结果证明,d SIS皮肤组织工程支架具有加速骨外露创面愈合的能力。接着,对d SIS组织工程支架力学性能进行优化。基于物理共混交联法,采用“先中和后低温共混”的策略通过海藻酸钠(sodium alginate,SA)对打印“墨水”进行改性。以d SIS-EDC/SA-Ca Cl2作为交联体系,采取分步交联法,成功制备出d SIS-SA复合皮肤组织工程支架并对其进行了测试表征。研究结果表明,SA的加入:显着提升了支架的力学性能,改善了支架的表面微孔结构;但同时也增大了支架的变形,降低了支架的溶胀吸水率以及皮肤成纤维细胞的增殖速率。因此,在制备d SIS-SA复合支架的过程中需要综合考虑理化学性能和生物学性能之间的平衡。最后,对d SIS-SA复合皮肤组织工程支架的抗菌性能进行改进。通过模板自组装法制备出掺铜介孔生物活性玻璃(copper-doped mesoporous bioactive glass,Cu-MBG),然后将不同质量分数的Cu-MBG混入d SIS-SA浆料中,借助CEB技术制备出Cu-MBGd SIS-SA抗菌支架并对其进行表征测试。测试结果发现,随着Cu-MBG质量分数的增加,复合支架的抗菌性能、力学性能显着提升,支架变形减小,但是高含量(超过1.5 wt%)的掺铜介孔生物玻璃会产生细胞毒性。因此,在制备复合抗菌支架时,需要综合考虑创面对抗菌性和生物相容性的需求侧重。通过以上研究,本文成功制备出了具有优良理化学、生物学性能,具有可控宏微观多孔结构,具有一定力学强度,具有抗菌性能,可促进骨外露创面愈合的皮肤组织工程支架,为体外构建理想的骨外露创面组织工程皮肤替代物奠定了基础。
陈飞翔[9](2019)在《基于金针菇的仿生人工皮肤的构建及其功能研究》文中研究说明目的:为了利用仿生学进行皮肤修复,充分发挥金针菇拓扑结构和营养成分的共同作用,构建基于金针菇的人工皮肤,初步评价其皮肤修复功能,为其在组织工程领域的应用提供实验数据和理论依据。方法:将单根金针菇经沸水变性后,由不锈钢针固定成型,制备人体单根毛囊类似结构并具有营养成分的仿生毛囊导管,通过扫描电子显微镜观察、孔隙率分析、吸水率和保水率测试、力学性能测试及抗菌实验,对仿生毛囊的微观结构和理化性能进行表征。基于单根仿生毛囊的特性,我们首先将多根金针菇导管合并成金针菇导管束,通过冰冻切片成膜,制备出基于仿生毛囊的人工皮肤,通过扫描电镜(SEM)、紫外分光光度计(UV)、吸水率、保水率及力学性能测试表征其理化性能;进一步通过MTT、细胞凋亡实验、抗菌实验、实时荧光定量核酸扩增检测(qPCR)、激光共聚焦(LSCM)观察和L929细胞直接接触实验对材料细胞相容性进行评价。为了优化人工皮肤的结构,进一步使用NaOH、半胱氨酸对其进行改性处理,制备出结构与人体皮肤更加相似且具有营养成分的仿生毛囊人工皮肤,首先通过SEM、UV、傅里叶红外线光谱分析(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、吸水率、保水率和力学性能等测试对其理化性能进行表征,然后通过MTT、细胞凋亡实验、抗菌实验、qPCR、LSCM观察L929细胞直接接触实验对其细胞相容性进行评价,最后在上述基础上,通过动物皮肤损伤修复实验评价仿生毛囊人工皮肤的皮肤修复能力。结果:在单根金针菇仿生毛囊的制备实验中,通过金针菇外观形态(根部较粗且由根部至菌盖呈渐细状态)、孔隙率(300-500μm)、吸水率(1600%)、力学性能(拉伸强度0.99 MPa、断裂伸长率32.3%)和抗菌效果(能显着抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,P<0.001)等性能表征结果,表明天然金针菇导管具有作为皮肤修复支架的潜力。在此基础上,经冰冻切片制备出的仿生毛囊人工皮肤具有均匀的多孔结构、良好的吸水性(2208%)、优良的力学性能(拉伸强7.9×10-3 MPa、断裂伸长率29.5%)及良好的生物相容性,并且能对皮肤全皮层损伤进行有效修复,其修复效果显着优于医用纱布(P<0.001);特别是经NaOH改性处理过的仿生皮肤,在细胞水平上可接近与毛囊结构近似的尺寸(直径66-170μm),其它实验指标也表明该类型的仿生皮肤更有利于全皮层损伤皮肤再生。结论:成功制备出一种基于仿生毛囊的人工皮肤,并且通过高分子物理和化学的方法表征了其结构和理化性能;通过体外细胞培养实验和抗菌实验证明了其具有良好的细胞相容性和抗菌性能;还通过大鼠皮肤损伤修复实验证明其具有促进皮肤修复的作用,为天然金针菇在生物医学工程领域的开发和应用提供理论依据和实验支撑。
陈浩娇[10](2019)在《ADM-GeIMA复合水凝胶三维打印皮肤真皮替代物的可行性研究》文中提出一、研究背景和目的背景:组织工程皮肤(tissue engineered skin,TES)移植在创面修复中具有较大的应用前景,当前的TES因涉及保存、运输、长时间的制备过程等多种技术问题,还不能满足临床的各种应用需求。三维生物打印为皮肤组织工程提供更强大的技术支持,它应用生物“墨水”定位负载活细胞、核酸和生长因子等,逐层打印,精确构建所需的组织或器官,并可保持较高的细胞活性。然而寻找适合的生物墨水是三维生物打印面临的主要挑战,胶原及明胶由于其良好的生物相容性,是最常用的天然水凝胶,然而这些水凝胶机械性能不足,降解速度较快,用作皮肤支架存在局限性。脱细胞真皮基质(ADM)通过对皮肤组织脱细胞化处理获得,具有与天然细胞外基质(ECM)相似的组分和微环境,适合细胞的黏附,生长和增殖。甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)通过对明胶化学修饰后获得,具有广泛可调的机械性能,经蓝光光照几分钟甚至几秒钟后,能够形成高度交联的聚合物。目的:利用三维生物打印技术构建组织工程皮肤——负载成纤维细胞的ADM-GelMA复合水凝胶。制备脱细胞真皮基质并测定其成分,将ADM-GelMA复合水凝胶和单独的ADM水凝胶以及GelMA水凝胶对比,进行三维成型评估,测定流变学特性、微观结构以及细胞增殖活性。二、方法采用低温冷冻、酶消化和化学试剂相结合的方式(0.25%Trypsin/1%Triton X-100)对猪皮进行脱细胞处理,获得ADM,对其成分进行测定。GelMA由浙江大学高分子系实验室提供,取代度为70%。以单独的ADM水凝胶和GelMA水凝胶作为对照组,以ADM-GelMA复合水凝胶作为实验组,将成纤维细胞悬液与水凝胶均匀混合,应用挤出型三维打印机进行三维成型评估。利用CCK-8测定各组水凝胶中细胞的增殖活性,使用活细胞死细胞试验评价打印后的组织构建体中成纤维细胞(Fbs)的活性,用扫描电子显微镜观察支架的微观结构。采用Student-t检验对数据进行统计分析。三、结果(1)苏木素/伊红(HE)染色结果显示,ADM中几乎没有镜下可见的细胞残留,经过脱细胞步骤后,由于去除一定量的细胞成分,胶原的含量有所提高,糖胺聚糖(GAG)的含量是脱细胞前GAG含量的54.5%。(2)三维打印结果显示:GelMA水凝胶和ADM-GelMA复合水凝胶在打印过程成均能实现快速交联,具有良好的结构保真度,ADM水凝胶由于交联时间较长(半小时),打印过程中逐渐出现结构塌陷。(3)扫描电镜观察结果显示,三种水凝胶均具有相互交通的孔隙结构。(4)CCK-8测定结果显示,ADM水凝胶和GelMA水凝胶中成纤维细胞(FBs)的增殖活性均随着水凝胶浓度的增加而降低,ADM水凝胶和ADM-GelMA复合水凝胶中FBs的细胞增殖活性大于5%GelMA。(5)活细胞死细胞染色以及鬼笔环肽/Hoechst33258染色结果显示,第7天时FBs在水凝胶中均生长良好,说明打印过程对细胞的损害几乎可以忽略。四、结论本实验设计了负载成纤维细胞的ADM-GelMA复合水凝胶,用于三维打印构建皮肤真皮替代物。研究结果表明,负载成纤维细胞的ADM-GelMA复合水凝胶同时具备良好的生物相容性以及较强的机械性能,并且凝胶化时间短,打印构建体保真度高,是用于三维生物打印较具前景的生物墨水,将来有望作为皮肤真皮替代物应用到皮肤创面修复中。
二、人工真皮替代物的构建及其生物相容性评价(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、人工真皮替代物的构建及其生物相容性评价(论文提纲范文)
(1)胶原/琼脂糖/壳聚糖用于体外表皮替代物的构建研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 组织工程皮肤替代物 |
1.3 组织工程生物材料 |
1.4 组织工程皮肤种子细胞 |
1.5 本论文的主要内容 |
第2章 琼脂糖-壳聚糖构建表皮替代物 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.3 琼脂糖-壳聚糖支架性能的测试 |
2.4 结果与讨论 |
2.5 本章小结 |
第3章 胶原包被的琼脂糖-壳聚糖构建表皮替代物 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.3 胶原包被琼脂糖-壳聚糖支架性能测试 |
3.4 结果和讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 胶原-琼脂糖构建表皮替代物 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.3 胶原-琼脂糖支架的性能测试 |
4.4 结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)仿生抗炎水凝胶的3D打印制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 皮肤创伤修复和组织工程 |
1.1.1 皮肤的结构和功能 |
1.1.2 皮肤创伤修复过程 |
1.1.3 炎症反应和巨噬细胞的作用 |
1.1.4 皮肤组织工程 |
1.2 水凝胶概述 |
1.2.1 水凝胶定义 |
1.2.2 水凝胶材料 |
1.2.3 水凝胶制备方法 |
1.3 生物3D打印技术及在皮肤组织工程中的应用 |
1.3.1 生物3D打印技术 |
1.3.2 生物3D打印技术在皮肤组织工程中的研究进展 |
1.4 亚精胺 |
1.5 本课题的提出 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.6 技术路线图 |
第二章 微阀3D打印设备的设计及搭建 |
2.1 前言 |
2.2 微阀3D打印设备的系统组成 |
2.2.1 硬件系统 |
2.2.2 软件系统 |
2.3 生物3D打印软件控制流程 |
2.3.1 CAD模型建立 |
2.3.2 模型切片 |
2.3.3 3D打印实施控制 |
2.4 明胶/壳聚糖生物墨水的打印测试 |
2.5 本章小结 |
第三章 壳聚糖/明胶水凝胶的3D打印制备及性能表征 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 3D打印水凝胶的成型原理 |
3.4 壳聚糖/明胶生物墨水的可打印性分析 |
3.4.1 生物墨水的制备 |
3.4.2 生物墨水的可打印性分析 |
3.5 亚精胺交联剂的制备 |
3.6 壳聚糖/明胶水凝胶的3D打印制备 |
3.7 3D打印水凝胶的性能表征 |
3.7.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
3.7.2 水凝胶扫描电子显微镜(SEM)表征 |
3.7.3 水凝胶溶胀性能表征 |
3.7.4 水凝胶力学性能表征 |
3.8 结果与讨论 |
3.8.1 水凝胶的结构 |
3.8.2 水凝胶的微观形貌 |
3.8.3 水凝胶的溶胀性能 |
3.8.4 水凝胶的力学性能 |
3.9 本章小结 |
第四章 3D打印水凝胶的生物学性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料 |
4.2.2 实验药品 |
4.2.3 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 细胞培养与接种 |
4.3.2 NIH/3T3 细胞共培养实验 |
4.3.3 水凝胶体外降解性能表征 |
4.3.4 Live/Dead细胞染色分析 |
4.3.5 CCK-8 细胞增殖表征 |
4.3.6 体外划痕分析 |
4.3.7 Raw264.7 细胞形态观察 |
4.3.8 Raw264.7 细胞活性表征 |
4.3.9 Raw264.7 细胞极化分型观察 |
4.3.10 细胞培养上清液中NO含量检测 |
4.3.11 TNF-?和IL-6 细胞炎症因子含量检测 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 水凝胶的细胞相容性 |
4.4.2 水凝胶的体外降解性能 |
4.4.3 水凝胶对NIH/3T3 细胞活性的影响 |
4.4.4 水凝胶对NIH/3T3 细胞增殖的影响 |
4.4.5 水凝胶对NIH/3T3 细胞迁移的影响 |
4.4.6 水凝胶对Raw264.7 细胞形态的影响 |
4.4.7 水凝胶对Raw264.7 细胞活性的影响 |
4.4.8 水凝胶对Raw264.7 细胞极化分型的影响 |
4.4.9 水凝胶对NO含量的影响 |
4.4.10 水凝胶对炎症因子(IL-6、TNF-α)表达的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)生物支架结合脐带间充质干细胞修复皮肤损伤的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 皮肤替代物的研究现状 |
1.2.1 天然真皮替代物 |
1.2.2 人工合成真皮替代物 |
1.2.3 真皮替代物的局限性 |
1.3 间充质干细胞 |
1.3.1 骨髓来源的间充质干细胞 |
1.3.2 脂肪组织来源的间充质干细胞 |
1.3.3 脐带来源的间充质干细胞 |
1.4 间充质干细胞参与组织修复的原理 |
1.5 研究目的和意义 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 样本及伦理来源 |
2.1.2 实验小鼠 |
2.1.3 主要仪器设备 |
2.1.4 主要实验试剂及耗材 |
2.1.5 主要试剂配制 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 脐带来源间充质干细胞的分离与培养 |
2.2.2 细胞的冻存 |
2.2.3 细胞的传代 |
2.2.4 细胞的复苏 |
2.2.5 干细胞的成骨、成脂分化诱导 |
2.2.6 脐带来源间充质干细胞表面标志物的鉴定 |
2.2.7 慢病毒的包装制备 |
2.2.7.1 质粒的扩增 |
2.2.7.2 病毒的包装 |
2.2.8 梯度稀释法测定慢病毒的滴度 |
2.2.9 慢病毒感染脐带来源间充质干细胞 |
2.2.10 生物支架材料的制备 |
2.2.11 小鼠皮肤损伤模型的构建 |
2.2.12 石蜡包埋与切片 |
2.2.13 苏木精伊红染色(hematoxylin-eosin staining,H&E) |
2.2.14 免疫荧光染色 |
2.2.15 支架与细胞共培养 |
2.2.16 皮肤组织样本m RNA的提取、反转录和RT-PCR |
2.2.16.1 mRNA的提取 |
2.2.16.2 RNA反转录为c DNA |
2.2.16.3 RT-PCR |
2.2.17 皮肤组织的蛋白提取及ELISA的检测 |
2.2.17.1 皮肤组织的蛋白提取 |
2.2.17.2 蛋白浓度的测定及蛋白的平衡 |
2.2.17.3 酶联免疫吸附法(ELISA)测定组织样本总蛋白中IL6、IL10 的蛋白浓度 |
2.2.18 统计分析 |
第三章 实验结果 |
3.1 UCMSCS的形态、鉴定及慢病毒的包装和感染 |
3.1.1 UCMSCs的细胞形态 |
3.1.2 脐带来源间充质干细胞的流式鉴定 |
3.1.3 脐带来源间充质干细胞的分化能力鉴定 |
3.1.4 慢病毒的包装及滴度的测定结果 |
3.1.5 慢病毒对脐带来源间充质干细胞的感染效率 |
3.2 支架的表征及细胞相容性 |
3.2.1 支架的表征 |
3.2.2 支架与UCMSCs的生物相容性 |
3.3 负载UCMSCS的支架对小鼠创面的治疗作用 |
3.3.1 小鼠皮肤损伤模型的建立及分析 |
3.3.2 负载UCMSCs的支架对小鼠创面愈合的影响 |
3.4 UCMSCS的体内示踪 |
3.5 负载UCMSCS的支架促进创面愈合的组织学证明 |
3.5.1 小鼠皮肤组织的H&E染色 |
3.5.2 .小鼠皮肤组织细胞角蛋白的免疫荧光染色 |
3.5.3 小鼠皮肤组织的血管相关的免疫荧光染色 |
3.5.3.1 小鼠皮肤组织CD31 的免疫荧光染色 |
3.5.3.2 小鼠皮肤组织α-SMA的免疫荧光染色 |
3.6 负载UCMSCS的支架促进伤口愈合相关因子的检测 |
3.6.1 趋化因子的m RNA的表达水平 |
3.6.2 炎症因子的m RNA表达水平和蛋白表达水平 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(4)水凝胶负载大车前苷促烧伤愈合作用及机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略语 |
第一部分:大鼠烧伤模型建立及病理生理改变研究 |
1 前言 |
1.1 烧伤的流行病学 |
1.2 烧伤的损伤程度 |
1.3 烧伤的处理原则 |
2 材料与方法 |
2.1 仪器与设备 |
2.2 实验主要试剂 |
2.3 主要溶液配制 |
2.4 模型建立 |
2.5 观察指标 |
2.6 HE染色 |
3 实验结果 |
3.1 小鼠烫伤实验 |
3.2 一般情况 |
3.3 HE染色 |
4 讨论 |
5 结论 |
第二部分:水凝胶及水凝胶负载大车前苷制备及表征 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 仪器与设备 |
2.2 实验主要试剂 |
2.3 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶的制备 |
2.4 流变特性 |
2.5 水凝胶的形态 |
2.6 体外释放 |
2.7 皮肤致敏实验 |
3 实验结果 |
3.1 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶的流变学特性 |
3.2 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶的微观结构 |
3.3 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶中PMS的体外释放 |
3.4 CMCS水凝胶皮肤致敏实验结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
第三部分:水凝胶负载大车前苷促烧伤愈合作用 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 仪器与设备 |
2.2 实验主要试剂 |
2.3 主要溶液配制 |
2.4 细胞活力检测 |
2.5 划痕创面愈合试验 |
2.6 烫伤模型建立 |
2.7 创面愈合率 |
2.8 HE染色 |
2.9 Masson染色 |
3 实验结果 |
3.1 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶对细胞活力的影响 |
3.2 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶对细胞迁移的影响 |
3.3 大鼠体重的变化 |
3.4 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶促进创面愈合 |
3.5 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶加速大鼠创面愈合 |
3.6 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶促进胶原沉积 |
4 讨论 |
5 结论 |
第四部分:水凝胶负载大车前苷促烧伤愈合机制 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 仪器与设备 |
2.2 实验主要试剂 |
2.3 实验动物 |
2.4 WESTERN BLOT检测 |
2.4.1 待测样品的制备 |
2.4.2 标准曲线的制作及样品分析 |
2.4.3 SDS-PAGE电泳及电转印 |
2.4.4 杂交 |
2.4.5 显色 |
2.4.6 拍照分析 |
2.5 ELISA法检测 |
2.6 Real-time-PCR |
3 实验结果 |
3.1 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶加速血管生成和胶原蛋白表达 |
3.2 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶干预后炎症相关因子的基因表达 |
3.3 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶降低促炎症因子的表达 |
3.4 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶调节NF-κB、IRF1和TNF-a的蛋白表达 |
3.5 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶调节NF-κB、IRF1和TNF-a的基因表达 |
3.6 CMCS/海藻酸盐-PMS水凝胶调节NF-κB和 IRF1 的蛋白表达 |
4 讨论 |
5 结论 |
本论文创新性的自我评价 |
参考文献 |
综述 组织工程皮肤及其支架的研究进展 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简历 |
(5)草源性纳米复合材料新型组织皮肤支架及其3D生物打印成形工艺的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的选题背景和意义 |
1.2 组织工程支架产品的常见制备方法及研究现状 |
1.2.1 细胞组成的组织工程皮肤产品 |
1.2.2 支架材料组成的组织工程皮肤产品 |
1.2.3 种子细胞与生物材料共同组成的组织工程皮肤产品 |
1.3 皮肤支架的3D生物打印材料 |
1.3.1 常用天然高分子水凝胶材料 |
1.3.2 明胶的不足与改性材料 |
1.4 皮肤支架的3D生物打印系统 |
1.4.1 3D打印硬件系统 |
1.4.2 3D打印皮肤支架软件系统 |
1.4.3 3D打印皮肤支架设备的选用 |
1.5 课题的研究目标及主要研究内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 草源性3D生物打印支架材料的制备及性能分析 |
2.1 引言 |
2.2 草源性物质纳米纤维素的提取 |
2.2.1 实验部分 |
2.2.2 结果与讨论 |
2.3 CNC/GEL复合凝胶的制备 |
2.3.1 实验部分 |
2.3.2 结果与讨论 |
2.4 CNC/GEL复合凝胶力学性能的测试与分析 |
2.4.1 实验部分 |
2.4.2 结果与讨论 |
2.5 CNC/GEL复合凝胶生物性能的测试 |
2.5.1 实验部分 |
2.5.2 结果与讨论 |
2.6 本章小结 |
第3章 凝胶类材料的流变特性及3D打印冷凝挤出机理 |
3.1 引言 |
3.2 CNC/GEL复合凝胶材料的流变特性及其测试与分析 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.3 3D生物打印冷凝挤压工艺分析 |
3.4 CNC/GEL复合凝胶挤出过程的有限元仿真与分析 |
3.4.1 有限元仿真与分析 |
3.4.2 结果与讨论 |
3.5 CNC/GEL凝胶材料的3D生物打印冷凝挤出测试与分析 |
3.5.1 实验设计 |
3.5.2 结果与讨论 |
3.6 皮肤支架3D打印工艺及成形机理的探究 |
3.6.1 组织工程皮肤支架的3D打印试制 |
3.6.2 基于Phyton的组织工程支架孔隙结构评估软件 |
3.6.3 冻干支架的微观结构 |
3.6.4 打印支架力学性能的测试 |
3.7 本章小结 |
第4章 皮肤支架新型组织工程建模及其力学性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 皮肤支架的组织工程模型分析 |
4.3 皮肤支架新型组织工程建模及其比较分析 |
4.3.1 六边形分形算法 |
4.3.2 3D支架物理性能评估 |
4.3.3 3D打印支架模型与力学性能关系的探究 |
4.4 3D生物打印新型皮肤支架的力学性能分析 |
4.4.1 六边形分形算法支架的3D打印 |
4.4.2 六边形支架力学性能的测试 |
4.5 本章小结 |
第5章 3D生物打印新型皮肤支架的程序控制与测试 |
5.1 引言 |
5.2 3D生物打印新型皮肤支架的数控原理 |
5.2.1 3D生物打印机伺服控制系统分析 |
5.2.2 控制系统介质文件编译 |
5.3 3D生物打印新型皮肤支架的程序设计 |
5.4 3D生物打印新型皮肤支架软件系统的优化 |
5.4.1 STL格式文件的读取 |
5.4.2 STL格式文件的处理 |
5.4.3 分形算法 |
5.5 本章小结 |
第6章 3D生物打印新型皮肤支架的工艺工装设计 |
6.1 引言 |
6.2 快换式3D生物打印喷头的设计 |
6.2.1 技术背景 |
6.2.2 快换式3D打印喷头的技术方案 |
6.2.3 快换式3D打印喷头零件结构的设计 |
6.3 草源性凝胶复合材料力学强度测试系统设计 |
6.3.1 测量原理与自动测量系统的建立 |
6.3.2 硬件系统和测量电路的建立 |
6.3.3 控制系统设计 |
6.3.4 箱体设计及调试 |
6.4 本章小结 |
第7章 结语 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)瘢痕脱细胞基质的生物学检测及创面修复效果评价的动物实验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
第一部分 胰蛋白酶+Triton X-100制备瘢痕脱细胞基质及其生物学检测 |
一 主要材料及仪器 |
二 实验方法 |
三 实验结果 |
四 讨论 |
五 本章小结 |
第二部分 人瘢痕脱细胞基质创面修复及相关基因表达的动物实验研究 |
一 主要材料及仪器 |
二 实验动物 |
三 实验方法 |
四 实验结果 |
五 讨论 |
六 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
附录1 |
综述 真皮支架材料血管化研究进展 |
参考文献 |
中英文缩略词表 |
致谢 |
发表文章 |
(7)基于3D打印技术的纳米银抗菌功能性人工真皮替代物促进创面修复的研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
英文摘要 |
引言 |
第一部分 纳米银的体外评价 |
1 材料与方法 |
1.1 主要试剂及材料 |
1.2 纳米银的基本理化性质 |
1.3 纳米银的预处理及体外抗菌研究 |
1.4 纳米银的细胞毒性研究 |
1.5 统计学处理 |
2 结果及讨论 |
2.1 纳米银的形态及粒径 |
2.2 纳米银的最低抑菌浓度 |
2.3 纳米银对成纤维细胞的影响 |
第二部分 应用GelMA水凝胶三维打印皮肤真皮替代物 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 制备GelMA水凝胶 |
1.3 测定GelMA水凝胶的物理特性 |
1.4 体外测定细胞活性 |
1.5 统计学处理 |
2 结果及讨论 |
2.1 GelMA水凝胶的物理性能 |
2.2 体外测定细胞活性 |
第三部分 应用Ag NPs-GelMA水凝胶三维打印皮肤真皮替代物 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 制备Ag NPs-GelMA水凝胶 |
1.3 纳米银对GelMA水凝胶光照固化时间的影响 |
1.4 测定水凝胶的溶胀比 |
1.5 打印Ag NPs-GelMA复合水凝胶 |
1.6 观察水凝胶微观结构 |
1.7 体外测定细胞活性 |
1.8 Ag NPs-GelMA体外抗菌研究 |
1.9 统计学处理 |
2 结果及讨论 |
2.1 纳米银对GelMA水凝胶光照固化时间的影响 |
2.2 测定水凝胶的溶胀比 |
2.3 三维打印Ag NPs-GelMA复合水凝胶 |
2.4 水凝胶微观结构 |
2.5 体外测定细胞活性 |
2.6 Ag NPs-GelMA体外抗菌研究 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 甲基丙烯酰化明胶(GelMA水凝胶)在3D生物打印中的应用研究进展 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
(8)基于冷冻挤出直写生物打印技术的小肠粘膜下层皮肤组织工程支架制备研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景 |
1.2.1 皮肤的结构及创面愈合过程 |
1.2.2 皮肤组织工程 |
1.2.3 生物三维打印技术 |
1.3 国内外研究现状及问题 |
1.3.1 组织工程皮肤替代物的研究现状 |
1.3.2 生物3D打印在皮肤组织工程研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 dSIS皮肤组织工程支架打印工艺研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料和试剂 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果分析与讨论 |
2.3.1 SIS脱细胞处理评估 |
2.3.2 dSIS生物墨水流变学性能分析 |
2.3.3 dSIS冷冻挤出直写打印工艺研究 |
2.3.4 冷冻挤出直写生物3D打印技术应用测试 |
2.4 本章小结 |
3 dSIS皮肤组织工程支架性能表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料和试剂 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果分析与讨论 |
3.3.1 dSIS支架理化学性能表征 |
3.3.2 dSIS支架体外细胞学实验 |
3.3.3 dSIS支架兔子骨外露创面修复研究 |
3.4 本章小结 |
4 dSIS-SA复合皮肤组织工程支架的制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料和试剂 |
4.2.2 实验设备和仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.3.1 dSIS-SA复合浆料的配制及其流变学特性 |
4.3.2 dSIS-SA复合支架性能表征 |
4.4 本章小结 |
5 Cu-MBG-dSIS-SA复合皮肤组织工程支架的制备与表征 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料和试剂 |
5.2.2 实验仪器和设备 |
5.2.3 实验方法 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.3.1 介孔生物玻璃的综合表征 |
5.3.2 Cu-MBG-dSIS-SA复合浆料的配制及流变学特性 |
5.3.3 Cu-MBG-dSIS-SA复合支架的理化学性能表征 |
5.3.4 Cu-MBG-dSIS-SA复合支架生物学性能表征 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 :攻博期间的学术成果 |
(9)基于金针菇的仿生人工皮肤的构建及其功能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 金针菇概况 |
1.1.2 医用仿生学概况 |
1.1.3 皮肤毛囊概况 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 研究内容与方法 |
参考文献 |
第二章 金针菇导管材料的制备及其结构,理化性能和生物相容性评价 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 理化表征结果 |
2.3.2 金针菇仿生毛囊的抗菌性评价 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 金针菇仿生毛囊人工皮肤的制备及其结构,理化性质和生物相容性评价 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 理化表征结果 |
3.3.2 金针菇仿生毛囊人工皮肤的抗菌性评价 |
3.3.3 金针菇仿生毛囊人工皮肤细胞相容性评价 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 金针菇仿生毛囊人工皮肤的改性及其皮肤损伤修复功能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 理化表征结果 |
4.3.2 金针菇仿生毛囊人工皮肤的抗菌性评价 |
4.3.3 金针菇仿生毛囊人工皮肤细胞相容性评价 |
4.3.4 动物皮肤损伤修复结果分析 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 全文总结及展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
第六章 综述 |
6.1 在工程抗磨损领域的应用 |
6.2 在工程亲疏水领域中的应用 |
6.3 在工程能量转换器中的应用 |
6.4 在军事伪装中的应用 |
6.5 其它方面的应用 |
6.6 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间的学术成果 |
致谢 |
(10)ADM-GeIMA复合水凝胶三维打印皮肤真皮替代物的可行性研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
英文摘要 |
引言 |
第一部分 应用ADM水凝胶三维打印皮肤真皮替代物 |
材料与方法 |
1 主要试剂及材料 |
2 脱细胞真皮基质(ADM)的制备与成分测定 |
3 制备ADM水凝胶 |
4 测定ADM水凝胶的物理特性 |
5 原代细胞的提取及培养 |
6 打印负载FBs的ADM水凝胶 |
7 体外测定细胞活性 |
8 统计学处理 |
结果及讨论 |
1 真皮基质脱细胞前后的成分测定 |
2 ADM水凝胶的物理性能 |
3 三维打印ADM水凝胶 |
4 体外测定细胞活性 |
第二部分 应用GelMA水凝胶三维打印皮肤真皮替代物 |
材料与方法 |
1 实验材料 |
2 制备GelMA水凝胶 |
3 打印负载FBs的GelMA水凝胶 |
4 体外测定细胞活性 |
5 统计学处理 |
结果及讨论 |
1 三维打印GelMA水凝胶 |
2 体外测定细胞活性 |
第三部分 应用ADM-GelMA水凝胶三维打印皮肤真皮替代物 |
材料与方法 |
1 实验材料 |
2 制备ADM+GelMA复合水凝胶 |
3 测定水凝胶的溶胀比 |
4 打印负载FBs的ADM+GelMA复合水凝胶 |
5 观察水凝胶微观结构 |
6 体外测定细胞活性 |
7 统计学处理 |
结果及讨论 |
1 三维打印ADM-GelMA复合水凝胶 |
2 水凝胶的溶胀比 |
3 水凝胶的微观结构 |
4 体外测定细胞活性 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
四、人工真皮替代物的构建及其生物相容性评价(论文参考文献)
- [1]胶原/琼脂糖/壳聚糖用于体外表皮替代物的构建研究[D]. 赵雅静. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]仿生抗炎水凝胶的3D打印制备及性能研究[D]. 吴倩倩. 吉林大学, 2021(01)
- [3]生物支架结合脐带间充质干细胞修复皮肤损伤的研究[D]. 聂梦婷. 长春理工大学, 2021(02)
- [4]水凝胶负载大车前苷促烧伤愈合作用及机制的研究[D]. 于宁. 中国医科大学, 2021(02)
- [5]草源性纳米复合材料新型组织皮肤支架及其3D生物打印成形工艺的研究[D]. 许晓东. 扬州大学, 2020(01)
- [6]瘢痕脱细胞基质的生物学检测及创面修复效果评价的动物实验研究[D]. 赖晨智. 北京协和医学院, 2020(05)
- [7]基于3D打印技术的纳米银抗菌功能性人工真皮替代物促进创面修复的研究[D]. 张珍珍. 浙江大学, 2020(02)
- [8]基于冷冻挤出直写生物打印技术的小肠粘膜下层皮肤组织工程支架制备研究[D]. 石磊. 华中科技大学, 2019(01)
- [9]基于金针菇的仿生人工皮肤的构建及其功能研究[D]. 陈飞翔. 武汉大学, 2019(06)
- [10]ADM-GeIMA复合水凝胶三维打印皮肤真皮替代物的可行性研究[D]. 陈浩娇. 浙江大学, 2019(03)