RGD接枝氧化海藻酸鈉-N-琥珀酰殼聚糖復(fù)合水凝膠的制備及體外誘導(dǎo)分化研究.pdf

1、水凝膠是由高分子材料交聯(lián)而形成的物質(zhì)，其骨架為多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。水凝膠的含水量豐富，與人體組織極為相似，可用作組織工程支架材料。本研究以海藻酸鈉和殼聚糖為主要原料，以期制備出具有更好綜合性能的復(fù)合水凝膠骨組織工程支架材料?？紤]到海藻酸鈉的降解性能及殼聚糖的溶解性能較差等缺點(diǎn)，且較強(qiáng)的親水性不利于細(xì)胞粘附，為此，我們將對(duì)它們進(jìn)行RGD接枝改性及復(fù)合研究。本研究將用高碘酸鈉將海藻酸鈉氧化，從而在其分子鏈上引入活性醛基并改善其降解性能。用丁二酸

2、酐與殼聚糖反應(yīng)生成N-琥珀酰殼聚糖，以提高其溶解性能。通過在氧化海藻酸鈉分子上接枝RGD肽鏈，以提高材料的細(xì)胞粘附性能及生物活性。利用氧化海藻酸鈉中的醛基與N-琥珀酰殼聚糖中的氨基發(fā)生席夫堿反應(yīng)交聯(lián)而得到復(fù)合水凝膠。
　　 實(shí)驗(yàn)制備了不同V(N-SC)/V(OSA)配比的復(fù)合水凝膠，并研究了其力學(xué)和降解等性能。研究發(fā)現(xiàn)V(N-SC)/V(OSA)=8/2的水凝膠的壓縮強(qiáng)度為32.5kPa，降解時(shí)間為2個(gè)月左右，是各組中最為理想的

3、組織工程支架材料。
　　 通過在體外對(duì)復(fù)合水凝膠材料與骨髓間質(zhì)干細(xì)胞的共培養(yǎng)，研究了復(fù)合水凝膠對(duì)細(xì)胞黏附、增殖等細(xì)胞行為的影響。研究結(jié)果顯示:RGD的接枝能提高材料對(duì)細(xì)胞的粘附性能，在接枝了RGD的水凝膠材料中加入生長(zhǎng)因子之后，細(xì)胞增值更快、更明顯。
　　 為了評(píng)價(jià)復(fù)合水凝膠材料的血管化能力和成骨的性能，我們進(jìn)行了較系統(tǒng)的體外成骨誘導(dǎo)和內(nèi)皮誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果顯示:在成骨誘導(dǎo)第7天，各組堿性磷酸酶活性差異較小;在第14天時(shí)

4、，接枝了RGD的水凝膠加入生長(zhǎng)因子后，ALP含量明顯高于其他組材料。在第21天時(shí)，通過茜素紅染色觀察各實(shí)驗(yàn)組材料上鈣結(jié)節(jié)的形成，可以看到都有成骨鈣化基質(zhì)，接枝了RGD的水凝膠加入生長(zhǎng)因子后的材料上尤為明顯。同時(shí)，各組材料也具有一定的成內(nèi)皮誘導(dǎo)效應(yīng)。免疫熒光染色結(jié)果顯示:間充質(zhì)干細(xì)胞在接枝RGD的復(fù)合凝膠材料上經(jīng)過誘導(dǎo)分化后，細(xì)胞表達(dá)內(nèi)皮細(xì)胞的特異性標(biāo)記物CD31和vWF。這些結(jié)果表明RGD接枝的復(fù)合水凝膠有較好的血管化能力和成骨的性能，