絲蛋白基人工角膜多孔支架的細胞相容性研究
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新材料 | 課題來源: | 地方計劃 |
起止時間: | 2012.03 至2015.09 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 初期階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
在生物醫學領域,絲素蛋白最早被用于手術縫合線。最近20年,越來越多的研究表明絲素蛋白能夠用于生物醫學和組織工程的多個領域。隨著研究的不斷深入,研究者發現絲素蛋白是多種組織再生(如骨、軟骨、血管、神經以及皮膚)的良好載體,并已經有多種產品進入臨床試驗,表明絲素蛋白的生物相容性完全能夠滿足人工角膜的要求,是一種潛在的人工角膜材料。
理想的人工角膜需要具有良好的力學性能和生物相容性,有利于細胞的黏附和生長,避免炎癥反應的發生,同時還要具有良好的光學性能,實現角膜的功能。近年來,天然生物材料由于其優異的生物相容性受到研究者的普遍重視。
細胞相容性尤其是成纖維細胞的相容性是評價人工角膜周邊支架的重要指標。通過調控絲蛋白溶液的揮發速率,可直接從其水溶液中獲得不溶的、能夠用于人工角膜光學部件的絲蛋白薄膜,并提高其柔韌性;明膠是具有優異生物相容性的生物大分子,將二者性能完美結合,制備出絲素蛋白-明膠多孔支架,可進一步提高絲素蛋白支架的細胞相容性,滿足人工角膜的要求。
為了方便同鹽析法制備的絲素蛋白多孔支架做比較,制備絲素蛋白-明膠多孔支架的絲素蛋白-明膠混合溶液中,明膠的濃度分別20%和30%,從而使制備出的多孔支架同鹽析法制備的絲素蛋白支架具有相似的孔徑。本研究將兔角膜成纖維細胞在3種不同的絲素蛋白多孔支架上進行培養,以評價絲素蛋白-明膠多孔支架的相容性。
通過掃描電鏡觀察成纖維細胞的形貌發現,兔角膜成纖維細胞在所有支架上都表現出良好的黏附性,有大量偽足形成。隨著時間推移,細胞數目顯著增加,并有大量細胞外基質形成。表明鹽析法制備的單純絲素蛋白支架和絲素蛋白-明膠多孔支架都能夠很好地促進細胞生長。
在單純絲素蛋白支架上,細胞的數目在體外培養10 d時達到最大值,之后隨著時間推增殖細胞數目開始降低,死亡細胞開始出現并增多;而在絲素蛋白-明膠多孔支架上,增殖細胞數目在14 d的培養過程中持續增加,并且活細胞一直保持較高的含量。明膠含量達30%的支架上,細胞表現出更高的活性,死亡細胞含量極低。這表明通過將明膠加入絲素蛋白溶液,不僅有利于形成更好的孔結構,同時還進一步提高了支架的細胞相容性,使其能更好地滿足角膜組織再生的要求。
本研究表明,絲素蛋白-明膠多孔支架與原代分離的兔角膜成纖維細胞具有較好的細胞相容性,能夠更好地促進成纖維細胞的生長和增殖;明膠的加入使得絲素蛋白-明膠支架具有更好的細胞相容性,可滿足角膜組織再生的要求,為絲素蛋白基人工角膜的進一步研究奠定了基礎。
應用前景
主要應用行業: | 衛生和社會工作 | 知識產權形式: | 其他 |
應用狀態: | 產業化應用 | 擬轉化方式: | 合作研發 |
單位概況
完成單位: | 泰安市中心醫院 | ||||
單位地址: | 山東省泰安市龍潭路29號 | ||||
單位電話: | 0538-8224161 |
聯系方式
聯系人: | 郝曉麗 | 聯系人電話: | 0538-6298314 | 聯系人Email: | takeyanke@126.com |
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