殼聚糖衍生物對角膜細胞生長影響的研究.pdf

1、角膜移植是目前治療角膜盲的有效方法,但是面臨著角膜供體嚴重缺乏、術后發(fā)生免疫排斥反應等問題。隨著組織工程技術的發(fā)展和進步,組織工程角膜為角膜缺損修復開辟了嶄新的治療前景。組織工程研究的核心是建立由細胞和生物材料構成的三維空間復合體,關鍵是生物支架材料的選擇和細胞的體外培養(yǎng)。迄今為止,被用作組織工程角膜支架的材料有膠原、羊膜、脫細胞角膜基質、纖維蛋白、殼聚糖等,但材料各有缺點,制約了其發(fā)展應用。
　　 殼聚糖是一種天然聚陽離子生物

2、多糖,具有可降解性和無毒副作用等性能,在組織工程角膜中已有較多的研究和應用。但其生物相容性不能滿足眼內(nèi)植入的需要,限制了其深入研究。改性化的殼聚糖作為角膜組織工程支架材料的研究,其生物相容性方面會大大優(yōu)于殼聚糖,但隨著材料在體內(nèi)的逐步降解,產(chǎn)生的小分子量殼聚糖衍生物對角膜細胞的影響也將是評價材料安全性和功能性的一個重要研究內(nèi)容。
　　 本課題以殼聚糖為基本材料,通過化學修飾改性和酶法降解制得多種殼聚糖衍生物,依次開展了理化性質測

3、定、細胞毒性評價及材料的角膜細胞相容性評價,為角膜支架材料的生物安全性提供理論依據(jù)。
　　 本實驗取得以下幾個方面的成果和進展:
　　 1.以殼聚糖為原料,經(jīng)本實驗室化學制備工藝,向殼聚糖分子中引入小分子功能基團,改變殼聚糖的原有分子結構,制得四種在組織工程角膜中研究較多的水溶性殼聚糖衍生物(羧甲基殼聚糖、羧甲基甲殼質、羥乙基殼聚糖和羥丙基殼聚糖),后經(jīng)殼聚糖酶降解形成寡糖(羧甲基殼寡糖、羧甲基甲殼寡糖和殼寡糖),并制得

4、了單糖(N-乙酰氨基葡萄糖和氨基葡萄糖鹽酸鹽),對材料進行必要理化性質的測定。采用顯微觀測和MTT相結合的方法測定了多種糖材料的細胞毒性,證明材料均無細胞毒性,且羧甲基甲殼質、羥乙基殼聚糖、羧甲基甲殼寡糖和殼寡糖能促進L929細胞生長和增殖,為材料的后續(xù)應用實驗提供了理論支持。
　　 2.采用常規(guī)組織貼壁法體外培養(yǎng)兔角膜上皮細胞,獲得大量活性較高的細胞,為材料的細胞評價提供大量的細胞來源。采用顯微觀測和MTT相結合的方法測定了糖

5、材料對角膜上皮細胞生長的影響,結果表明四種高分子多糖(羥乙基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羧甲基甲殼質)對角膜上皮細胞生長無毒性,且羥乙基殼聚糖和羧甲基甲殼質對上皮細胞生長有良好的促進作用,提示四種水溶性殼聚糖衍生物可安全用作角膜上皮支架材料。其降解生成的低分子量氨基糖對角膜上皮細胞的生長也無毒性,且羧甲基甲殼寡糖和殼寡糖能明顯地促進上皮細胞的生長增殖,提示二者可用作角膜上皮細胞體外培養(yǎng)的培養(yǎng)基添加物。
　　 3.體外培養(yǎng)

6、獲得大量較高活性的角膜基質細胞,經(jīng)細胞評價試驗,結果顯示9種殼聚糖衍生物材料對角膜基質細胞生長均無毒性,提示材料具有良好的細胞相容性。低分子量氨基糖N-乙酰氨基葡萄糖、殼寡糖、羧甲基甲殼寡糖和多糖硫酸軟骨素、羧甲基甲殼質均能促進基質細胞的生長增殖,提示N-乙酰氨基葡萄糖、殼寡糖、羧甲基甲殼寡糖可用于角膜基質細胞的體外培養(yǎng)。硫酸軟骨素和羧甲基甲殼質用作角膜支架材料起支撐作用的同時還能促進細胞的生長增殖,有利于角膜的缺損修復和重建。實驗制備