论文部分内容阅读
胶原蛋白是哺乳动物体内分布最广的蛋白质,易于提取获得,并且具有良好的生物降解性和生物相容性,能够在医疗器材中广泛应用。海狸鼠体内基因98%与人体相似,其尾部肌腱主要由Ⅰ型胶原蛋白组成。本课题从仿生工程角度出发,在传统胶原工艺基础上开发了更优异的提取方案,制备了胶原海绵支架材料,并以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和Ⅰ型胶原(Collagen Ⅰ)为单体制备了一系列PNIPAAm/Collagen Ⅰ半互穿温敏水凝胶,进行温敏细胞外基质仿生研究。在低温环境下采用酸法和酶法相结合的方式,从肌腱中提取了Ⅰ型胶原,通过红外光谱、紫外光谱、圆二色谱、凝胶电泳以及氨基酸分析,表明提取产物均符合Ⅰ型胶原蛋白的特征。采用优化的冷冻干燥工艺,制得了胶原海绵支架。与市售明胶海绵作对比,自制胶原海绵支架柔软细腻,孔径分布均匀,能够吸收更多体液。此外,对制得的胶原海绵浸提液进行细胞毒性的测定,结果表明制取的胶原海绵支架无潜在的细胞毒性。以Ⅰ型胶原和NIPAAm为主要原料,将Ⅰ型胶原引入到PNIPAAm交联网络中,制得一种具有温度响应性的半互穿水凝胶。通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对PNIPAAm/Collagen Ⅰ半互穿水凝胶进行成分和结构的表征;通过溶胀测试和差示扫描量热法(DSC)研究了半互穿水凝胶的温敏特性,并对其表面亲疏水性进行分析;在水凝胶表面培养L929细胞,研究其增殖脱附行为。结果表明PNIPAAm/Collagen Ⅰ半互穿水凝胶具有良好的温度响应性和生物相容性,与PNIPAAm水凝胶相比,PNIPAAm/Collagen Ⅰ半互穿水凝胶表面更有利于L929细胞的黏附增殖。将温度降至临界温度(LCST,32 ℃)以下,细胞从凝胶表面自发脱附。细胞染色表明,与胰蛋酶消化相比,降温脱附的细胞损伤少,活性更高,表明PNIPAAm水凝胶中引入胶原后,生物相容性得到改善,脱附的细胞活性明显。