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近年来,神经再生一直是医学及组织工程领域的热门课题及难题。神经一旦受到损伤失去功能,将对生活造成严重的影响。尤其是中枢神经,在受到损伤后难以修复,往往造成患者终生残疾,给患者家庭和社会带来沉重的负担。近年来,组织工程的提出和发展为神经再生带来了契机。利用生物材料支架在损伤区域构建人工细胞外基质,可促进神经再生,使受损神经恢复并具有功能,具有重要的研究意义和临床价值。几乎所有的细胞在体内都是在三维条件下生长,但现在的生物医学研究中,细胞培养大多是在二维条件下进行,这与体内生长环境相差较大,影响细胞生长,甚至会引起细胞基因或者功能变化。因此,材料学家和生物学家在构建细胞三维生长环境方面进行了不懈的努力。自组装多肽RADA 16-I在中性p H或者在金属离子存在下可发生自组装形成纳米纤维水凝胶,在结构上模仿了天然细胞外基质,可作为构建神经细胞三维生长和神经再生的理想支架材料。但是一个显著的缺点是该材料水溶液具有明显的酸性(p H=3~4),会对机体和组织造成损伤,大大限制了它在生物医学工程领域的应用。本学位论文课题对自组装短肽RADA 16-I进行改性,自主设计了三种功能性自组装多肽:RADA 16-RGD、RADA 16-IKVAV和RADA 16-YIGSR,分别具有促进细胞粘附,诱导神经轴突伸长的功能,在中性条件下混合后能够迅速形成凝胶。我们利用自主设计的自组装多肽在神经再生方面开展研究。具体的研究内容如下:1、自主设计功能性自组装短肽,通过多种表征手段,包括AFM、TEM、CD和Raman等技术,研究不同条件下自组装短肽形成纳米纤维的形貌和结构特点,探究时间、p H、碱的种类对多肽水凝胶结构的影响,并推测其自组装机理;2、设计的RADA16-IKVAV和RADA16-RGD分别具有诱导神经轴突伸长和促进细胞粘附的功能,中性条件下二者带有相反电荷,混合后能够迅速形成凝胶。在前期研究基础上,我们进一步研究其共组装机理,并提出可能的组装模型。利用该功能性凝胶构建神经支架,进行体内、体外实验,验证其对神经再生的作用;3、短肽RADA16-IKVAV小分子与生物大分子丝素蛋白相互作用的初步研究。