聚羥基乙酸支架的表面改性及在胰島培養和移植中的應用.pdf

1、聚羥基乙酸（Polyglycolic acid, PGA）作為醫用的生物可吸收高分子材料是目前生物降解高分子材料中最活躍的研究領域，已經獲得美國食品與藥品管理局（FDA）的許可。本研究為了提高PGA細胞支架的粘附性，對PGA支架材料進行了表面改性的研究，為胰島細胞在PGA支架表面能粘附生長提供了良好的粘附條件，從而使PGA支架能更好的應用于胰島細胞的體外培養與移植的研究中。
　　通過XPS分析、拉伸性能測試和浸潤性測試研究了不同功

2、率、不同時間的等離子體處理對于PGA支架性能的影響。結果表明：處理功率240W，處理時間4min時，PGA支架的拉伸性能以及與生理鹽水和血清培養液之間的浸潤性較好。采用拉伸性能測試和浸潤性測試分別研究了不同濃度的蔗糖、L-谷氨酸和多聚賴氨酸涂層處理對于PGA支架性能的影響，結果表明：涂覆有2mg/ml的多聚賴氨酸涂層的PGA支架的拉伸性能以及與生理鹽水和血清之間的浸潤性相對于其它涂層要好。最后采用處理功率240W的等離子體處理結合濃度為

3、2mg/ml的多聚賴氨酸涂層處理 PGA支架，通過對其拉伸性能以及浸潤性能分析，結果表明：等離子體結合多聚賴氨酸涂層處理的PGA支架的拉伸性能和浸潤性能比采用單一方法處理的PGA支架的各方面性能都要好。因此，最終采用等離子體結合多聚賴氨酸涂層對PGA支架進行處理，改進其與細胞培養液之間的浸潤性，從而提高PGA細胞支架與細胞之間的粘附性。
　　將大鼠胰島細胞種植在經表面改性的PGA支架上進行體外培養（靜止培養和微重力培養），實驗結果

4、顯示，與無支架靜止培養組胰島相比，倒置顯微鏡下可見PGA支架上的胰島細胞形態完整，生長狀態良好，胰島能與支架緊密粘附，胰島細胞死亡少。雙硫腙（DTZ）染色后PGA支架上的胰島細胞純度較好。吖啶橙（AO）和碘化丙啶（PI）熒光雙染色法和放射免疫法檢測結果顯示，PGA支架上的胰島細胞的生存率及胰島素含量較高。噻唑藍比色法（MTT）結果顯示，PGA支架材料與胰島細胞的生物相容性較好。掃描電鏡下可見胰島細胞在PGA支架上能粘附生長，胰島之間的間

5、隙較大，胰島可充分地獲取營養，PGA支架上胰島細胞形態良好。激光共聚焦顯微鏡下可清楚的看到PGA支架上綠色的胰島β細胞和紅色的胰島α細胞。
　　PGA-胰島復合物經過體外共培養5天后，移植到糖尿病大鼠的腿部肌肉內，對PGA-胰島移植物移植治療的效果進行比較觀察。從血糖和血清胰島素含量檢測結果顯示，支架微重力培養移植組的PGA-胰島細胞移植物，移植后可使糖尿病大鼠體內的血糖值和血清胰島素含量恢復到正常。掃描電鏡、共聚焦顯微鏡及病理檢

6、測結果顯示，PGA支架上胰島細胞的形態良好，支架材料與胰島細胞的生物相容性較好，胰島細胞間可見到細胞外基質的形成，呈網狀細纖維，PGA-胰島細胞周圍空間較大，胰島細胞未受到肌肉組織的擠壓，在PGA支架之間有新生的毛細血管，胰島細胞周圍可見到紅細胞，說明肌肉內的血液供應較豐富，支架上的胰島細胞能得到充分的營養供應。移植后30天左右，PGA支架開始逐漸斷裂，PGA的降解及降解產物對機體沒有造成損害。
　　將PGA支架與豬胰島細胞共培養

7、，觀察豬胰島細胞體外生存的質量、生物學特征及豬胰島細胞與PGA支架材料的生物相容性。與靜止培養組胰島相比，AO-PI熒光雙染法結果顯示，PGA支架可改善豬胰島細胞的活性，可使豬胰島生存率增高。放射免疫方法胰島功能檢測結果顯示，PGA支架上豬胰島細胞的胰島素釋放指數較高。MTT檢測結果顯示，PGA支架與豬胰島細胞具有較好的生物相容性。倒置顯微鏡及免疫熒光顯微鏡觀察結果顯示，PGA支架上豬胰島細胞形態良好，豬胰島細胞在PGA支架上能粘附生長