光交联透明质酸水凝胶的制备及性能开题报告

 2022-01-13 08:01

全文总字数:4239字

1. 研究目的与意义(文献综述)

瘢痕是各种创伤后所引起的正常皮肤组织的外观形态和组织病理学的改变的统称。它是人体创伤后,在伤口或创面自然愈合过程中的一种必然的生理反应。神经瘢痕的形成会严重阻碍神经再生,导致增生紊乱,严重影响其功能恢复。我国每年都有大量神经损伤病人因神经瘢痕引起的组织器官再生障碍和畸形而痛苦不堪。

针对抑制神经瘢痕形成,临床上已形成了多种治疗方法,其中包括手术治疗和多种非手术治疗方法。手术治疗是临床应用时间最长的一种治疗手段,当患者伴有功能性障碍或形态改变时,手术治疗是首选的治疗方法。但其单独使用时疗效有限,且复发率高,实际使用时经常与非手术方法结合使用。非手术治疗方法多种多样。debeurman和gongerot在1906年首先使用x射线治疗瘢痕疙瘩, 开创了放射治疗瘢痕疙瘩的新疗法。临床上还有采用例如糖皮质激素,抗肿瘤药物和维生素类药物等药物的治疗手段,但这些治疗方法都存在较大的限制,无法较好的解决神经瘢痕生长问题。

水凝胶材料是一类新型的用于治疗神经瘢痕的材料。其中透明质酸(ha)是一种生物亲和性极佳的材料。ha广泛存在于动物体内,是细胞外基质的重要组成部分,具有生物可降解性,非常适合用于抑制神经瘢痕生长。目前已有相关研究探讨ha用于治疗神经瘢痕。吴斗等人选用清洁级健康成年sd大鼠48只,随机分为透明质酸治疗组和生理盐水对照组,各24只。两组大鼠坐骨神经切断后行神经外膜吻合术,透明质酸治疗组于吻合口周围应用透明质酸钠凝胶,生理盐水对照组注射等量生理盐水,逐层缝合伤口。分别于术后4,12周取材,按照petersen分级标准对皮肤、肌肉、筋膜和神经组织与周围组织粘连的程度进行评估。实验结果表明ha能有效缓解瘢痕形成程度。但对使用ha的合理浓度和剂量存在疑问,无法解决机体炎症反应与神经再生之间的平衡问题。

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2. 研究的基本内容与方案

本研究拟使用透明质酸ha和丙烯酸甲酯(ma)紫外光交联合成ma-ha材料,以治疗神经瘢痕。实验中主要改变合成条件,如ha和ma试剂配比,紫外光交联时长和所用ha试剂分子量等,形成正交试验,对材料的力学性能,弹性模量等性能进行测试表征,以找出最佳的合成条件,使材料力学性能与周围组织力学性能相匹配,以达到抑制神经瘢痕,使神经组织正常再生的目的。

实验的具体方案如下:

1. 合成与表征。将一定量ha(约1700kda)溶解在定量的ro水中,并在室温下搅拌过夜以使其完全溶解。随后,逐滴加入dmf使水和dmf体积比为3/2。加入甲基丙烯酸酐(ma),使ha二糖单元/ ma的摩尔比为1 / 1.5至1/3,同时滴加naoh将ph保持在8至9。 搅拌过夜后,将混合物用ro水稀释至水/和dmf体积比为10/1,并添加nacl,将溶液转移至渗析膜(截留分子量为12-14 kda)中,并在4°c下用ro水透析5天。 将剩余的ha溶液冻干过夜,并在-20°c下保存。制备meha聚合物在d2o中的溶液,并进行nmr测量,以表征ha-ma的合成。将meha以一定浓度范围溶解在α基本培养基(α-mem)中,并搅拌过夜。将光交联剂添加到聚合物溶液中以达到某一浓度。再使用固定波长紫外光照射固定充足时长以进行交联,得到水凝胶。

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3. 研究计划与安排

第一周:查阅资料,了解国内水凝胶材料的最新研究进展;

第二周:查阅文献,国外水凝胶材料的最新研究进展;

第三周:制定实验方案;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]markov, p. a., et al., mechanical properties of the pectin hydrogels and inflammation response to their subcutaneous implantation. j biomed mater res a 2019, 107 (9), 2088-2098. doi: 10.1002/jbm.a.36721.

[2]. schirmer, l., et al., glycosaminoglycan-based hydrogels with programmable host reactions. biomaterials 2020, 228, 119557. doi: 10.1016/j.biomaterials.2019.119557.

[3].lu, p., et al., neural stem cells constitutively secrete neurotrophic factors and promote extensive host axonal growth after spinal cord injury. experimental neurology 2003, 181 (2), 115-129. doi: 10.1016/s0014-4886(03)00037-2.

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