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本文旨在以胶原为基本材料,通过对胶原基支架微结构控制、稳定性调控以及功能化复合等基本问题的研究,构建能够应用于皮肤缺损修复的组织工程真皮支架。首先,采用胰酶消化和酸抽提相结合的方法提取了牛腱胶原,通过紫外-可见光谱、傅立叶变换红外光谱以及氨基酸分析表征了牛腱胶原的组成和结构。研究了冷冻温度、溶液浓度和pH值、冷冻时间等制备参数,以及壳聚糖的添加量和交联改性对胶原基支架微结构的影响。结果显示,冷冻温度和溶液pH值是调节胶原支架微结构的主要参数,交联处理会导致支架微结构变化,但并不破坏支架内部的三维多孔结构。 以壳聚糖或氨基酸为交联桥联,研究了戊二醛(Glutaraldehyde,GA)或1—乙基—3—(二甲基胺丙基)—碳化二亚胺/N-羟基丁二酰亚胺(EDAC/NHS)构建的胶原基支架的稳定性。戊二醛交联胶原/壳聚糖真皮支架(Col/Chi-GA)仍然保持较高的吸水率。通过比较交联前后支架的降解度、热变性温度(Td)以及收缩系数(CMC),评价了Col/Chi-GA支架的体外酶解稳定性,湿热稳定性和抗细胞收缩稳定性。结果显示,壳聚糖的添加可以增强戊二醛的交联效率,提高Col/Chi-GA支架的体外酶解稳定性。Col/Chi-GA支架具有良好的湿热稳定性以及抗细胞收缩稳定性。体外成纤维细胞培养结果证明,Col/Chi-GA支架在获得良好稳定性的同时,仍然保持了优异的细胞相容性。 研究了氨基酸的种类对EDAC/NHS的交联效率不同的辅助功能。研究发现,甘氨酸对胶原基支架降解无明显影响,赖氨酸能提高支架的酶解稳定性,而谷氨酸则会加速支架的降解。通过与己二胺和己二酸等模拟物的比较,揭示了交联体系中NH2/COOH比值是影响EDAC/NHS交联效率的主要因素。NH2/COOH比值在2-14时,构建的胶原基支架具有最佳的酶解稳定性。胶原/赖氨酸支架(Col/Lys)具有良好的体外酶解稳定性、湿热稳定性以及抗细胞收缩稳定性。Col/Lys支架也表现了良好的细胞相容性,成纤维细胞在该支架中能显著的增殖。 应用层层自组装技术构建了具有生物活性的胶原基真皮支架。首先通过紫外-可见吸收光谱、接触角测定仪以及扫描力显微镜等方法证明,在石英玻璃和胶原平面膜表面,构建4-硫酸软骨素(CS)/碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)自组装多层膜的可行性。CS/bFGF自组装多层膜在PBS中具有较好的稳定性,bFGF的释放主要通过多层膜的解离来实现。CS/bFGF多层膜中的bFGF仍然保持一定 捆要.二二石二二石益奋奋石石二言盆奋奋的生物活性,成纤维细胞在组装了bFGF的胶原膜表面具有更高的增殖活性。通过层层自组装技术,将bFGF与胶原基多孔支架复合,构建了具有生物活性的胶原基真皮支架。激光共聚焦显微镜(CLSM)半定量结果证明了CS乃FGF在胶原基支架中的成功组装。体外细胞MTT(3一(4,5一二甲基唆哇)一2,5一二苯基四氮哇澳盐)活性以及组织切片结果显示,成纤维细胞MTT活性在组装了bFGF的胶原支架中有所提高,但并不明显。成纤维细胞能有效地长入支架内部并增殖。 将胶原基支架与沉积了环丙沙星的微胶囊复合,构建了具有抗菌功能的胶原基真皮支架。透射电子显微镜和扫描力显微镜证明了环丙沙星在具有自发沉积效应的PSS想AH微胶囊内的富集。环丙沙星的药物沉积量受药物初始浓度,盐浓度,以及孵育温度等因素的影响。自沉积环丙沙星微胶囊能够在短时间实现高浓度释放,同时其释放时间可以长达24小时。以大肠杆菌为细菌模型,研究了微囊化环丙沙星的抗菌效果。微囊化环丙沙星的抗菌能力与环丙沙星的初始浓度成正比,其在8小时内的浸泡液能完全杀灭细菌,而且其有效灭菌能力可以长达36小时,具有短期高效抗菌和长期有效抗菌相结合的抗菌特点。体外细胞毒性实验证明,药物沉积量高达988陀时,环丙沙星微胶囊仍然具有良好的细胞相容性,无明显的细胞毒性。利用胶原基真皮支架对环丙沙星微胶囊的物理吸附作用,实现两者间有效地复合,制备了具有抗菌功能的胶原基真皮支架。 通过兔耳背埋植实验,对胶原/壳聚糖支架的组织相容性进行了评价。各类胶原/壳聚糖支架除了在埋植初期出现一定程度的炎症反应外,未见有明显的免疫排斥反应发生,都具有较好的组织相容性。戊二醛交联能够有效地降低胶原/壳聚糖支架的免疫原性。未交联胶原/壳聚糖支架在体内被快速降解吸收,干热交联(DHT)处理能够在一定程度上延缓支架的降解。戊二醛交联胶原/壳聚糖支架能长时间保持其网状结构,体内埋植28天后,仍然有大量支架残留,免疫组化的结果证明其在体内的降解吸收是一个较长的过程。