● 摘要
三维立体细胞培养结合HPLC在线筛选中药活性成分,是近年来发展起来的一种非常重要的药物筛选模型。复合细胞培养支架的制备在生物医药材料领域,已经引起了广泛的关注,复合支架能够整合不同组分的优点而克服各自的缺陷。壳聚糖、纳米羟基磷灰石和丝素蛋白由于具有良好的生物相容性,广泛地被用作细胞支架制备的原材料。但单一组分支架均由于材料自身的一些缺陷,阻碍了它们的应用和发展。壳聚糖的降解过程不易控制,机械性能欠佳;纳米羟基磷灰石虽具有较好的机械强度,但降解速度过于缓慢;丝素蛋白也具有高的机械强度,但易于降解。若将几种材料基质复合,制备复合支架,有望克服单一材料的缺陷,获得既具有良好的生物相容性和机械强度,又具有合理的可降解特性的理想支架。
该研究的主要目的就是制备一种新型的三组分复合多孔细胞支架,通过与二组分支架的对比比较,考察了三组分支架的体内体外生物特性。同时将制备的三组分支架用于培养MG-63人骨肉瘤细胞,筛选山茱萸中与细胞作用的几种活性成分。本论文研究内容主要包括以下三个方面:
1. 壳聚糖/丝素蛋白/羟基磷灰石支架的制备与表征
以冷冻干燥结合溶剂浇注-粒子沥滤技术,采用粒径大小固定的NaCl微球为致孔剂,将含有壳聚糖(CS),丝素蛋白(SF),纳米羟基磷灰(nHA)的三种材料基质复合制备出三组分多孔支架,将其命名为CS/SF/nHA 。在制备过程中,通过致孔剂(氯化钠盐)来控制孔的大小和结构,从而获得孔径结构可调的复合多孔支架。为了评价考察CS/SF/nHA 三组分细胞支架的一些特性,同时又制备了三种二组分的细胞支架,分别为CS/nHA、CS/SF、nHA/SF作为对照实验组。试验考察了复合支架的微观形貌与孔径之间的关系,并对支架的孔隙率做了简单的评价。动态粘弹谱仪(DMA)对支架的力学性能进行了考察评价,同时模拟体内微环境探究了支架的降解特性,通过以上实验技术为了说明材料的组成成分对支架性能的影响。此外还考察了支架与MG-63人骨肉瘤细胞之间的生物相容性,用MTT法测试细胞在支架上的增殖情况,同时辅助荧光染色分析,进一步说明该支架的良好生物相容性。最终考察了MCF-7人乳腺癌细胞在三维立体支架(CS/SF/nHA)培养模式下筛选山茱萸中与细胞作用的一些活性成分。
2. 壳聚糖/丝素蛋白/羟基磷灰石支架与二组分支架的性能比较分析
通过与二组分对比分析得出:三组分支架CS/SF/nHA具有良好的通透性和微观孔结构,孔径均一,尺寸在100-300 um之间,致孔剂密堆积排列,且与二组分支架在微观形貌上没有差异性。此外CS/nHA、CS/SF、nHA/SF、CS/nHA/SF多孔支架的孔隙率均能达到90% 以上,且支架的降解过程能够满足生物医药材料的基本要求;机械强度测试结果表明三组分支架明显优于二组分支架;通过与MG-63细胞之间的生物相容性试验表明,细胞在支架上能够粘附与增殖,然而三组分支架CS/nHA/SF更有利于促进细胞的粘附与增殖。
将三组分支架CS/SF/nHA作为细胞支架,培养MCF-7人乳腺癌细胞,结合高效液色谱分析,筛选中药山茱萸中与细胞作用的几种活性成分,通过色谱峰面积的变化,计算得到三种水溶性成分:山茱萸苷、獐牙菜苷和马钱素与细胞作用过程的结合度大小,从而为三维立体细胞培养药物筛选奠定一定的实验基础。
相关内容
相关标签