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摘 要

以聚乳酸-羟基乙酸共聚物/聚已内酯（PLGA/PCL）作为基底材料，通过单轴或同轴静电纺丝制备三维多孔可吸收膜。壳聚糖（CS）材料是获得过FDA认可的，能广泛应用于组织工程中，是因为其良好的生物相容性，生物可降解性，有限的免疫表达以及抗菌性能。壳聚糖材料的结构与肝素、透明质酸相似，是能够在体内代谢变成氨基葡萄糖。除了能够代谢成氨基葡萄糖之外，其具有亲水性的表面有利于细胞的粘附、增殖与分化。为了增强材料的成骨活性与抗菌活性，课题引入壳聚糖为促骨生长活性物质，将其与PLGA/PCL混纺。

为了进一步增强材料的成骨活性，提高作用时效，进一步引入溶血磷脂酸（LPA）微球与壳聚糖协同作用，共同改性PLGA/PCL电纺膜。溶血磷脂酸（Lysophosphatidic acid，LPA）是一种具有生物活性的脂质，具有广谱信号去传导生物活性，针对多种细胞类型而具有多效性，其中包括自分泌刺激血小板聚集，内皮细胞、角质形成细胞和胚胎细胞的生长，诱导成骨细胞骨架的改变并刺激细胞迁移。

本课题选用同轴电纺的方法，以保护LPA作用时效。以LPA作为核层结构，PLGA/PCL/CS为壳层结构，制备具有核-壳结构的三维电纺支架材料。

关键词：壳聚糖；LPA微球；PLGA/PCL；电纺；协同

Chitosan-lysophosphatidic acid synergistically promotes osteogenic activity of PLGA/PCL

Abstract

A three-dimensional porous absorbable film was prepared by uniaxial or coaxial electrospinning using polylactic acid-glycolic acid copolymer/polycaprolactone (PLGA/PCL) as a base material . Chitosan materials are FDA-approved and can be widely used in tissue engineering because of their good biocompatibility, biodegradability, limited immune expression, and antimicrobial properties. The structure of chitosan material is similar to heparin and hyaluronic acid, and it can be metabolized into glucosamine in the body. In addition to being metabolized to glucosamine, its hydrophilic surface facilitates cell adhesion, proliferation and differentiation. In order to enhance the osteogenic activity and antibacterial activity of the material, chitosan was introduced as an osteogenic growth active substance, which was blended with PLGA/PCL.

In order to further enhance the osteogenic activity of the material and improve the aging effect, the lysophosphatidic acid (LPA) microspheres are further introduced to synergize with the chitosan to jointly modify the PLGA/PCL electrospun membrane. Lysophosphatidic acid (LPA) is a biologically active lipid with a broad spectrum of signal transduction biological activity, which is pleiotropic against a variety of cell types, including autocrine stimulation of platelet aggregation, endothelial cells, Growth of keratinocytes and embryonic cells induces changes in the osteoblast cytoskeleton and stimulates cell migration.

This topic selects the method of coaxial electrospinning to protect the aging of LPA. Taking LPA as the core layer structure and PLGA/PCL/Chitosan as the shell structure, a three-dimensional electrospun scaffold material with core-shell structure was prepared .

Key words: chitosan；LPA microsphere；PLGA/PCL；electrospinnin；synergy

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 前言 1

第二章 材料和仪器 5

2.1材料 5

2.2仪器 5

第三章 实验过程 6

3.1电纺膜的制备 6

3.1.1 PLGA/PCL电纺膜的制备 6

3.1.2 PLGA/PCL/CS电纺膜的制备 6

3.1.3 PLGA/PCL/BSA@LPA电纺膜的制备 6

3.1.4 PLGA/PCL/CS-BSA@LPA电纺膜的制备 7

3.2细胞实验 7

3.2.1处理材料 7

3.2.2预培养 7

3.2.3种细胞 7

3.2.4测CCK-8 7

3.2.5细胞粘附扫描电镜 8

3.3细菌实验 8

3.3.1活化细菌 8

3.3.2预培养 8

3.3.3种细菌 8

3.3.4抗菌实验（细菌染色） 8

3.4力学性能测量 9

第四章 结果与讨论 10

4.1理化性能 10

4.1.1红外（FTIR） 10

4.1.2 电镜（SEM） 10

4.1.3水接触角（亲水性） 12

4.1.4力学性能 12

4.2生物活性 13

4.2.1细胞 13

4.2.2细菌 15

第五章 结论 17

致谢 18

参考文献 19

第一章 前言

骨缺损为常见多发疾病，通常是由炎症、外创伤、赘瘤等原因而引起，采取植入异体骨、自体骨及人造质料等弥合方式进行诊治。异体骨在体内的排异反应是有这个可能性发生的，自体骨符合骨组织修复的要求，但是有限的本源使其不可以广泛地使用在临床上，而人造合成骨，如磷酸三钙等，由于材料本身的特性，很难满足承载细胞所需要的结构，这些材料难以满足临床修整的需要。又随着组织工程学的发展很快速，用组织工程学的原理来进行骨修复，是目前研究的一大热点。组织工程技术可以最大限度地恢复缺损区域的功能和形态，并且当用于骨缺损修复领域时避免二次创伤。然而，对于一些骨组织缺陷，由于不同组织类型的细胞以不同的速度迁移到缺损，具有成骨潜能的细胞比成纤维细胞更快地迁移到缺损，如果仅依赖于骨组织工程技术，也使骨缺损修复难以完成^[1]。

近年来，膜引导骨再生（GBR）技术为骨缺损的修复是为治疗提供了新的思路，开辟了牙周疾病和骨缺损修复的修复思路，如牙齿植入区骨量不足^[2]。膜诱导骨再生是临床治疗学和生物材料科学有机结合的新概念。它是一种置于骨缺损处的机械屏障膜，可用于防止纤维结缔组织进入缺损区域，从而为骨组织再生提供空间。成骨细胞比成纤维细胞生长更快，这有利于早期骨细胞的粘附和分化，促进骨愈合。而膜引导骨组织再生的概念最初源于观察到的牙周组织再生现象。在牙周组织愈合过程中，牙龈上皮的上皮生长最快。相反，具有牙周组织再生潜能的牙周韧带细胞生长缓慢。牙龈上皮从伤口边缘迁移到牙齿表面并沿着根部生长。上皮的组合阻断了牙周韧带细胞与牙根表面的附着，并阻碍了新粘附的形成^[3]。因此，引导骨组织再生的基本原理是积极采取措施以防止干扰或不相关的成纤维细胞进入促进骨组织再生或修复的过程中，用于再生成骨细胞。 进入创建良好条件，如图1所示。

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