1. 研究目的与意义
组织工程学是生物再生医学中最有前途的研究领域之一。
理想的组织工程化骨移植物应具有出色的促骨形成和促血管生成特性,以在体内快速实现骨再生。
去铁胺蛋白可以通过上调缺氧诱导因子 1α信号通路支配的血管生成和成骨相关基因的表达,进而促进血管化成骨。
2. 课题关键问题和重难点
组织工程学作为一种有前景的治疗和修复骨缺损的方法受到广泛关注。
但是由于人体的内环境的组织具有复杂性,通过植入生物人工工程组织来恢复生物学功能仍然受到高度的限制。
其中要求植入的材料与人体具有良好的生物相容性,除了要求材料本身无毒无害之外,要求植入机体之后,对机体也不会发生有害的反应。
3. 国内外研究现状(文献综述)
在骨组织工程中,将各种分离的自体骨细胞如成骨细胞、软骨细胞或骨髓基质干细胞等,经体外培养扩增后种植在特定支架上,然后将这种细胞杂化支架植入骨缺损部位,通过生物材料、细胞和因子治疗的协同作用,在生物材料逐步降解的同时种植的骨细胞不断增殖,诱导新的功能性骨再生,从而达到修复骨组织缺损的目的。
在组织工程学的研究探索中,生物支架就是一个很好的应用典范。
一直以来,支架材料都在组织再生中起着关键作用,因为它为细胞的黏附、增殖和分化提供了合适的微环境。
4. 研究方案
(1)以去铁胺蛋白、氯化镁、β-磷酸三钙为主要原料的分析处理;(2)围绕实验制备后的DFO、Mg-β-TCP为主要原料,对其他辅料确认与优化;(3)将其DFO混合物进行冻干处理;(4)将实验冻干后的DFO、高温煅烧出的Mg-β-TCP作为药物分子与PCL PLGA高分子聚合物的混合物;(5)将DFO-Mg-β-TCP作为药物分子与PCL PLGA高分子聚合物的混合物进行静电纺丝;(6)混合物膜的理化性能检验;(7)进行细胞毒性实验;
5. 工作计划
第一周:确定主要原料为去铁胺蛋白、氯化镁、β-磷酸三钙,对于铁胺蛋白、Mg-β-TCP的合成方案选取;第二周:确定合成原料和不同浓度的去铁胺蛋白以及Mg-β-TCP原料的初步筛选;第三周:确定掺杂不同去铁胺蛋白以及Mg-β-TCP的浓度;第四周:确定静电纺丝的基础基质材料;第五周:对不同浓度的掺杂去铁胺蛋白以及Mg-β-TCP合成进行影响研究;第六周:确定空白静电纺丝生物膜的制备工艺;第七周:确定作为药物的掺杂去铁胺蛋白以及Mg-β-TCP含量;第八周:对制备获得的掺杂去铁胺蛋白以及Mg-β-TCP考察,检测产物质量;第九周:不同浓度的掺杂去铁胺蛋白以及Mg-β-TCP等其他性质的影响;第十周:不同浓度的掺杂去铁胺蛋白以及Mg-β-TCP与纺丝液基质混合物稳定性考察;第十一周:将确定好的去铁胺蛋白,进行离心,冻干处理。
将确定好的氯化镁粉末用高温煅烧等技术制成Mg-β-TCP原料,然后将确定好的去铁胺蛋白与Mg-β-TCP与六氟异丙醇、PP混合,用静电纺丝技术制备样品膜;第十二周:通过静电纺丝,完成血小板衍生生长因子与PP生物膜静电纺丝流程的研究;第十三周:多次重复试验,确定混合物膜对生物活性的具体影响;第十四周:含不同检测;第十五周:含不同浓度的去铁胺及镁掺杂的β-TCP ( DFO-Mg-β-TCP )的亲水性能检测;第十六周:含不同浓度的去铁胺及镁掺杂的β-TCP ( DFO-Mg-β-TCP )的细胞毒性检测;第十七周:毕业设计报告修改;第十八周:毕业设计报告打印装订,准备毕业答辩。
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