2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、多孔磷酸鈣生物陶瓷不僅具有良好的生物相容性,在一定條件下還表現(xiàn)出骨誘導(dǎo)性,即不用外加生長(zhǎng)因子或活體細(xì)胞可以在非骨部位誘導(dǎo)骨組織形成,在治療骨缺損等方面中具有光明的應(yīng)用前景。 已有研究表明多孔磷酸鈣具有骨誘導(dǎo)性的材料學(xué)因素主要包括(1)多孔結(jié)構(gòu); (2)相組成; (3)結(jié)晶度和力學(xué)性能等。前期動(dòng)物植入實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多孔雙相陶瓷在體內(nèi)具有較強(qiáng)的成骨誘導(dǎo)能力,因此本論文實(shí)驗(yàn)主要采用多孔的HA/TCP雙相陶瓷。 在骨誘導(dǎo)機(jī)理研究中

2、,對(duì)于材料誘導(dǎo)的靶向細(xì)胞一直是猜測(cè)和假設(shè)骨髓基質(zhì)細(xì)胞或在植入部位出現(xiàn)的未分化的血管末梢干細(xì)胞,然而缺乏直接的體內(nèi)和體外數(shù)據(jù)證明,間充質(zhì)細(xì)胞的來(lái)源問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。另外,在干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化過(guò)程中大量的基因參與表達(dá),從材料——基因表達(dá)的關(guān)系進(jìn)行看,鈣磷材料可以誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)控制成骨發(fā)育的關(guān)鍵基因在細(xì)胞中的上調(diào)表達(dá)嗎?哪些不同的材料學(xué)因素影響這些基因的表達(dá)?這些問(wèn)題構(gòu)成了本論文的研究?jī)?nèi)容。 在磷酸鈣材料的骨誘導(dǎo)過(guò)程中,處于未分化的間

3、充質(zhì)干細(xì)胞、定向的基質(zhì)干細(xì)胞、早期骨祖細(xì)胞、后期骨祖細(xì)胞、前成骨細(xì)胞到成骨細(xì)胞等,都可能是磷酸鈣陶瓷材料誘導(dǎo)的靶向細(xì)胞。本文主要采用了成骨細(xì)胞、骨髓基質(zhì)細(xì)胞、骨骼肌母細(xì)胞等可以向骨細(xì)胞分化的細(xì)胞類(lèi)型研究了磷酸鈣陶瓷骨誘導(dǎo)過(guò)程中對(duì)細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用,并從分子生物學(xué)水平提供了骨誘導(dǎo)的證據(jù)。 首先,研究了多孔磷酸鈣陶瓷體外對(duì)原代培養(yǎng)的骨髓基質(zhì)細(xì)胞的誘導(dǎo)作用。多孔磷酸鈣陶瓷在植入狗的非骨部位一定時(shí)間后組織學(xué)觀察可以在陶瓷的孔隙中形成骨組

4、織,因此,抽取小鼠骨髓,分離培養(yǎng)原代的骨髓基質(zhì)細(xì)胞,體外與各種多孔的磷酸鈣陶瓷材料復(fù)合培養(yǎng),研究其對(duì)原代細(xì)胞的誘導(dǎo)作用。 如果能觀察到多孔磷酸鈣陶瓷對(duì)分離培養(yǎng)的骨髓基質(zhì)細(xì)胞起到骨誘導(dǎo)作用,即骨髓基質(zhì)細(xì)胞為骨誘導(dǎo)過(guò)程中的靶向細(xì)胞,那么在培養(yǎng)一定時(shí)間后應(yīng)該可以觀察到骨組織的形成。為驗(yàn)證這一假設(shè),設(shè)計(jì)了擴(kuò)散盒模型,即多孔磷酸鈣陶瓷與分離培養(yǎng)的大鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞一起裝入到擴(kuò)散盒中,然后植入到動(dòng)物肌肉中,以屏蔽宿主的自身細(xì)胞,利用動(dòng)物自身的

5、血液循環(huán)和營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,植入一定時(shí)間后,觀察其成骨情況。在植入半年后,組織學(xué)切片觀察到多孔陶瓷孔隙里面已形成骨組織,證實(shí)了這一假設(shè),進(jìn)一步為鈣磷陶瓷的骨誘導(dǎo)性提供直接證據(jù)。其次,體外培養(yǎng)研究了磷酸鈣陶瓷材料的材料學(xué)因素對(duì)成骨細(xì)胞骨誘導(dǎo)過(guò)程中細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、骨相關(guān)基因的表達(dá)等。體外培養(yǎng)情況下,細(xì)胞通常是生長(zhǎng)在材料的表面上,因此,以多孔磷酸鈣陶瓷形成類(lèi)骨磷灰石層后為研究材料,研究材料表面形貌變化對(duì)成骨細(xì)胞的影響;同時(shí),由于不同相成份和不同燒結(jié)

6、溫度下的磷酸鈣陶瓷在培養(yǎng)基中的溶解性不一樣,對(duì)細(xì)胞的影響也不一樣,故同時(shí)還采用了多種不同相成份和燒結(jié)溫度的磷酸鈣陶瓷材料。結(jié)果表明鈣磷陶瓷不同的相成份和燒結(jié)溫度能夠影響骨相關(guān)基因的表達(dá),其表面形成類(lèi)骨磷灰石層后能促進(jìn)成骨細(xì)胞對(duì)骨鈣素和Ⅰ型膠原基因的表達(dá)。 最后,由于肌肉組織中也存在大量的多能干細(xì)胞類(lèi)型,因此以骨骼肌母細(xì)胞(C2C12系)為細(xì)胞模型,我們研究了多孔磷酸鈣陶瓷對(duì)肌母細(xì)胞的骨誘導(dǎo)過(guò)程中骨特異基因的表達(dá)情況。多孔磷酸鈣陶

7、瓷在骨誘導(dǎo)過(guò)程中,即骨的形成過(guò)程中,同時(shí)伴隨著細(xì)胞的成骨定向分化及骨相關(guān)基因(Cbfal,OCN,Type Ⅰ collagen,Ostcopontin等等)的表達(dá)。Cbfal為多能干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化的關(guān)鍵調(diào)控因子,通過(guò)進(jìn)一步定量研究多孔磷酸鈣陶瓷對(duì)骨骼肌母細(xì)胞骨誘導(dǎo)過(guò)程中Cbfal和OCN基因的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn),骨誘導(dǎo)過(guò)程中伴隨著干細(xì)胞的這一分化過(guò)程,Cbfal,這一關(guān)鍵基因被激活并高效表達(dá),從而引起細(xì)胞進(jìn)一步分化,出現(xiàn)確定成骨細(xì)胞功能

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