製備人工骨複合支架暨利用奈米磁粒子標記類造骨細胞促進植覆於人工骨複合支架之評估

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題名:	製備人工骨複合支架暨利用奈米磁粒子標記類造骨細胞促進植覆於人工骨複合支架之評估
作者:	溫修莉呂春美
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	類造骨細胞骨再生支架磁力植覆聚乳酸-甘醇酸氫氧基磷灰石奈米磁粒子
日期:	2011
上傳時間:	2013-07-23 15:26:15 (UTC+8)
出版者:	台中;國立勤益科技大學
摘要:	本研究開發適合細胞植覆的骨再生支架，以及磁力植覆細胞至支架等技術。第一部份是利用生物可分解性高分子聚乳酸-甘醇酸與動物明膠和氫氧基磷灰石以不同比例摻合，接著以冷凍乾燥法製備出三維多孔性複合支架，一共製得G0HA100、G33HA67、G50HA50、G67HA33及G100HA0等五種複合支架。利用體外降解實驗分析複合支架含水率和降解率、掃描式電子顯微鏡觀察其孔洞結構及動態機械分析儀分析其機械性質。生物可分解性高分子聚乳酸-聚甘醇酸具有優良生物相容性並能使支架塑型。動物明膠可替代骨骼中的有機成份，並可隨著時間降解使人工骨再生支架形成較大的孔洞，有利於細胞植覆。氫氧基磷灰石具引導骨骼生長以及骨聚集之能力。於降解實驗中發現，G33HA67含水率在96小時後趨於平緩，且含水率也很高(47.63%)，此高含水率有助於未來細胞生長及植覆，且降解率也較為緩慢。G33HA67在孔洞大小、分佈較為平均，孔洞範圍約在187-315μm之間。降解7天後發現，G33HA67之壓縮模數可維持在0.25MPa，高於其他複合材料。根據以上分析結果，G33HA67比例摻合的三維多孔性複合支架最為穩定，最適合作為人工硬骨再生支架。第二部份是利用奈米磁粒子的磁性特性來標定類造骨細胞（osteoblast-like cell, MG-63），並利用磁力植覆的方式，將帶有奈米磁粒子之MG-63細胞植入三維多孔支架中，可提高支架中的細胞密度。先利用體外實驗分析奈米磁粒子對細胞的影響性，包含建立奈米磁粒子引入且標定細胞技術、分析標定率、細胞中奈米磁粒子含量分析，並經由冷凍切片法及組織染色，探討奈米磁粒子對MG-63細胞的影響。經由細胞型態觀察、細胞標記率、細胞增殖率及鹼性磷酸酶活性分析（Alkaline phosphatase activity, ALP activity）結果顯示，奈米磁粒子為高濃度500 μg/ml會影響細胞型態、生長與增殖，而奈米磁粒子濃度為50 μg/ml時，細胞型態沒有變化，且細胞標記率及細胞增殖率高，在ALP活性分析也發現MG-63細胞植覆50 μg/ml奈米磁粒子比膠原蛋白來的好，所以我們認為50 μg/ml奈米磁粒子為最佳濃度。第三部份，帶有奈米磁粒子之MG-63細胞利用磁力植覆的方式植入至G33HA67支架中，利用切片及螢光染色後結果顯示，當磁力植覆0分鐘時，支架中心孔洞未有細胞存在，經10分鐘後，細胞都遷移至支架中心孔洞周圍，而經過30分鐘後可以看到細胞已開始遷移至支架，60分鐘後細胞有明顯的向四周遷移至支架中。所以經奈米磁粒子引入且標記之MG-63細胞利用磁力植覆方式可以有效使細胞均勻分散至複合支架中。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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