納米氧化鋯骨組織工程支架干細(xì)胞附著成骨研究.pdf

1、南方醫(yī)科大學(xué)2 0 1 1 級(jí)碩士學(xué)位論文納米氧化鋯骨組織工程支架干細(xì)胞附著成骨研究B O n e t 1 S S U ee n g l n e e r l n g O t n a n O —Z l r C O n l aC e r a m l CS C a t t O l Q I O r·●、 ● ● ● ^ ● ● ● ? ● ，’s t e m c e U sa t t a c l u I l e n ta n do s

2、 t e o g e n e s i ss t u d y課題來(lái)源：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目( 批準(zhǔn)號(hào)：8 1 0 7 1 2 6 1 )專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)學(xué)位申請(qǐng)人指導(dǎo)教師答辯委員會(huì)主席答辯委員會(huì)成員口腔修復(fù)學(xué)江宏兵教授劉向輝教授張森林教授于金華副教授唐成忠副教授論文評(píng)閱人 毛釗教授張森林教授2 0 1 4 年5 月 廣州摘要人工合成材料致力于模擬天然骨形成機(jī)制，制備出仿生徑向梯度分布、具生物活性且多孔的細(xì)胞支架材料，成為組織工程骨材料的研究熱

3、點(diǎn)。目前，人工合成材料大體上分為有機(jī)高分子材料、無(wú)機(jī)生物陶瓷材料以及多種復(fù)合材料。各種材料雖然各有優(yōu)點(diǎn)，但是也因各自固有的缺點(diǎn)而未能廣泛應(yīng)用。聚酯類(lèi)有機(jī)材料容易塑形，可降解性好，然而其降解產(chǎn)物呈酸性，對(duì)體內(nèi)微環(huán)境有影響，限制了實(shí)際的應(yīng)用。因良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性而成為目前應(yīng)用較多的骨替代品羥基磷灰石、磷酸三鈣等無(wú)機(jī)生物陶瓷類(lèi)材料，也存在脆性較大、柔韌性不夠、不易加工成型的缺點(diǎn)。人們迫切尋求一種機(jī)械性能更加優(yōu)越的生物支架材料。氧化鋯陶

4、瓷材料的化學(xué)性能穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)越，自上世紀(jì)6 0 年代開(kāi)始被用作生物材料。其壓縮強(qiáng)度及三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度可分別達(dá)到2 0 0 0 和9 0 0 M P a 。長(zhǎng)期的研究表明，氧化鋯陶瓷對(duì)細(xì)胞、肌肉、口腔粘膜及骨組織沒(méi)有任何毒性作用，并且與已廣泛應(yīng)用的骨折固定材料鈦金屬相比，其生物相容性更好，表面細(xì)菌粘附及增殖率更低。作為表面涂層能夠明顯地增強(qiáng)鈦合金( T 尚A ⅢV ) 的表面活性，增強(qiáng)牙科種植體的骨結(jié)合作用。氧化鋯陶瓷良好的生物相容性不斷

5、得到醫(yī)學(xué)界認(rèn)可，被廣泛應(yīng)用于牙科全瓷修復(fù)、人體硬組織替代材料，以及其他生物材料的增韌成分。將氧化鋯陶瓷引入骨組織工程，構(gòu)造三維聯(lián)通多孔支架，在機(jī)械性能上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。19 7 0 年，F(xiàn) r i e d e n s t e i n 等研究發(fā)現(xiàn)骨髓中存在一種具有很高的增殖與分化潛能，并有成骨能力的成纖維細(xì)胞樣集落形成單位( C F u ．F ) 。緊接著研究發(fā)現(xiàn)C F u ．F 還具有向多種骨髓組織細(xì)胞分化的潛能，于是學(xué)者們提出了間充

6、質(zhì)干細(xì)胞( B M S C s ) 的概念。在特定條件下，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞能夠向成骨、成軟骨、成纖維、成脂肪、成肌細(xì)胞及神經(jīng)細(xì)胞等方向分化。其中，在添加地塞米松、p ．甘油磷酸鈉、抗壞血酸的條件培養(yǎng)基中，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可向成骨細(xì)胞樣細(xì)胞分化，并表現(xiàn)出成骨特性。有學(xué)者比較誘導(dǎo)劑添加量對(duì)其成骨性的影響發(fā)現(xiàn)，地塞米松1 0 ‘8 m o l ／L ， D ．甘油磷酸鈉1 0 m m 0 1 ／L ，抗壞血酸5 0 岬0 1 ／L 條件下，人