聚羥基乙酸支架的表面改性及在胰島培養(yǎng)和移植中的應(yīng)用.pdf

1、聚羥基乙酸（Polyglycolic acid, PGA）作為醫(yī)用的生物可吸收高分子材料是目前生物降解高分子材料中最活躍的研究領(lǐng)域，已經(jīng)獲得美國(guó)食品與藥品管理局（FDA）的許可。本研究為了提高PGA細(xì)胞支架的粘附性，對(duì)PGA支架材料進(jìn)行了表面改性的研究，為胰島細(xì)胞在PGA支架表面能粘附生長(zhǎng)提供了良好的粘附條件，從而使PGA支架能更好的應(yīng)用于胰島細(xì)胞的體外培養(yǎng)與移植的研究中。
　　通過(guò)XPS分析、拉伸性能測(cè)試和浸潤(rùn)性測(cè)試研究了不同功

2、率、不同時(shí)間的等離子體處理對(duì)于PGA支架性能的影響。結(jié)果表明：處理功率240W，處理時(shí)間4min時(shí)，PGA支架的拉伸性能以及與生理鹽水和血清培養(yǎng)液之間的浸潤(rùn)性較好。采用拉伸性能測(cè)試和浸潤(rùn)性測(cè)試分別研究了不同濃度的蔗糖、L-谷氨酸和多聚賴氨酸涂層處理對(duì)于PGA支架性能的影響，結(jié)果表明：涂覆有2mg/ml的多聚賴氨酸涂層的PGA支架的拉伸性能以及與生理鹽水和血清之間的浸潤(rùn)性相對(duì)于其它涂層要好。最后采用處理功率240W的等離子體處理結(jié)合濃度為

3、2mg/ml的多聚賴氨酸涂層處理 PGA支架，通過(guò)對(duì)其拉伸性能以及浸潤(rùn)性能分析，結(jié)果表明：等離子體結(jié)合多聚賴氨酸涂層處理的PGA支架的拉伸性能和浸潤(rùn)性能比采用單一方法處理的PGA支架的各方面性能都要好。因此，最終采用等離子體結(jié)合多聚賴氨酸涂層對(duì)PGA支架進(jìn)行處理，改進(jìn)其與細(xì)胞培養(yǎng)液之間的浸潤(rùn)性，從而提高PGA細(xì)胞支架與細(xì)胞之間的粘附性。
　　將大鼠胰島細(xì)胞種植在經(jīng)表面改性的PGA支架上進(jìn)行體外培養(yǎng)（靜止培養(yǎng)和微重力培養(yǎng)），實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4、顯示，與無(wú)支架靜止培養(yǎng)組胰島相比，倒置顯微鏡下可見(jiàn)PGA支架上的胰島細(xì)胞形態(tài)完整，生長(zhǎng)狀態(tài)良好，胰島能與支架緊密粘附，胰島細(xì)胞死亡少。雙硫腙（DTZ）染色后PGA支架上的胰島細(xì)胞純度較好。吖啶橙（AO）和碘化丙啶（PI）熒光雙染色法和放射免疫法檢測(cè)結(jié)果顯示，PGA支架上的胰島細(xì)胞的生存率及胰島素含量較高。噻唑藍(lán)比色法（MTT）結(jié)果顯示，PGA支架材料與胰島細(xì)胞的生物相容性較好。掃描電鏡下可見(jiàn)胰島細(xì)胞在PGA支架上能粘附生長(zhǎng)，胰島之間的間

5、隙較大，胰島可充分地獲取營(yíng)養(yǎng)，PGA支架上胰島細(xì)胞形態(tài)良好。激光共聚焦顯微鏡下可清楚的看到PGA支架上綠色的胰島β細(xì)胞和紅色的胰島α細(xì)胞。
　　PGA-胰島復(fù)合物經(jīng)過(guò)體外共培養(yǎng)5天后，移植到糖尿病大鼠的腿部肌肉內(nèi)，對(duì)PGA-胰島移植物移植治療的效果進(jìn)行比較觀察。從血糖和血清胰島素含量檢測(cè)結(jié)果顯示，支架微重力培養(yǎng)移植組的PGA-胰島細(xì)胞移植物，移植后可使糖尿病大鼠體內(nèi)的血糖值和血清胰島素含量恢復(fù)到正常。掃描電鏡、共聚焦顯微鏡及病理檢

6、測(cè)結(jié)果顯示，PGA支架上胰島細(xì)胞的形態(tài)良好，支架材料與胰島細(xì)胞的生物相容性較好，胰島細(xì)胞間可見(jiàn)到細(xì)胞外基質(zhì)的形成，呈網(wǎng)狀細(xì)纖維，PGA-胰島細(xì)胞周圍空間較大，胰島細(xì)胞未受到肌肉組織的擠壓，在PGA支架之間有新生的毛細(xì)血管，胰島細(xì)胞周圍可見(jiàn)到紅細(xì)胞，說(shuō)明肌肉內(nèi)的血液供應(yīng)較豐富，支架上的胰島細(xì)胞能得到充分的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。移植后30天左右，PGA支架開(kāi)始逐漸斷裂，PGA的降解及降解產(chǎn)物對(duì)機(jī)體沒(méi)有造成損害。
　　將PGA支架與豬胰島細(xì)胞共培養(yǎng)

7、，觀察豬胰島細(xì)胞體外生存的質(zhì)量、生物學(xué)特征及豬胰島細(xì)胞與PGA支架材料的生物相容性。與靜止培養(yǎng)組胰島相比，AO-PI熒光雙染法結(jié)果顯示，PGA支架可改善豬胰島細(xì)胞的活性，可使豬胰島生存率增高。放射免疫方法胰島功能檢測(cè)結(jié)果顯示，PGA支架上豬胰島細(xì)胞的胰島素釋放指數(shù)較高。MTT檢測(cè)結(jié)果顯示，PGA支架與豬胰島細(xì)胞具有較好的生物相容性。倒置顯微鏡及免疫熒光顯微鏡觀察結(jié)果顯示，PGA支架上豬胰島細(xì)胞形態(tài)良好，豬胰島細(xì)胞在PGA支架上能粘附生長(zhǎng)