Биофункциональные полимерно-неорганические носители для инженерии костной ткани

Биофункциональные полимерно-неорганические носители для инженерии костной ткани

Автор: Коржиков, Виктор Александрович

Год защиты: 2009

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 166 с. ил.

Артикул: 4319836

Автор: Коржиков, Виктор Александрович

Шифр специальности: 02.00.06

Научная степень: Кандидатская

Стоимость: 250 руб.

Биофункциональные полимерно-неорганические носители для инженерии костной ткани  Биофункциональные полимерно-неорганические носители для инженерии костной ткани 

Введение
1. Литературный обзор.
1.1. Метод тканевой инженерии на примере восстановления костной ткани
1.1.1. Требования к скаффолдам и материалам, используемым
в инженерии костной ткани
1.1.2. олимериые скаффолды
1.1.2.1. Биодеградирусмые полимеры
1.1.2.2. Методы получения скаффолдов на основе
биодеградируемых полимеров
1.1.2.3. Гидрогели.
1.1.3. Неорганические скаффолды.
1.1.4. Композитные полимернонеорганические скаффолды.
1.1.5. Получение биофункциональных гибридных скаффолдов.
1.2. Гидрофильные полимеры для биомедицинского применения.
1.2.1. Основные требования к полимерамносителям
1.2.2. Синтез полимеров носителей.
1.2.3. Введение реакционных групп в полимерыносители.
1.2.4. Поливинилсахариды
1.2.4.1. Синтез винилсахаридов.
1.2.4.2. Синтез иоливинилсахаридов
1.2.4.3. Биологические свойства поливииилсахаридов
1.3. Адсорбция полимеров из растворов на твердых поверхностях.
1.3.1. Влияние молекулярной массы полимера на его адсорбцию.
1.3.2. Влияние растворителя на адсорбцию полимеров
1.3.3. Влияние электростатических взаимодействий на адсорбцию полимеров.
1.3.4. Десорбция полимеров.
1.4. Функционализация гидрофильных полимеров биолигандами.
1.4.1. Регулирование взаимодействия поверхность клетка и клеточного роста
1.4.2. Реакции, используемые для модификации полимеров БАВ.
1.4.3. Особенности связывания белков с гидрофильными полимерами
1.5. Культуры клеток и регенерация ткани.
1.5.1. Источники и типы клеток.
1.5.2. КулЕгуры клеток в тканевой инженерии.
1.5.3. Стадии роста новой костной ткани.
2. Экспериментальная часть.
2.1. Материалы.
2.2. Оборудование
2.3. Методы
2.3.1. Синтез полимеров и их альдегидсодержащих производных
2.3.2. Определение состава и физикохимических параметров
полученных полимеров
2.3.3. Методы исследования адсорбции полученных полимеров
на неорганических матрицах
2.3.4. Методы синтеза конъюгатов полученных полимеров с биолигандами.
2.3.5. Методы качественного и количественного детектирования образования конъюгатов и определения их гидродинамических параметров.
2.3.6. Методы исследования адсорбции и десорбции конъюгатов
минеральная матрица Бропсегат.
2.3.7. Получение модели клетки и изучение ее взаимодействия с СКСШЗРпептидом методом аффинной хроматографии.
2.3.8. Эксперименты с клеточными культурами
2.3.9. Оценка погрешностей измерений.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Синтез полимеровносителей с контролируемым содержанием
альдегидных групп
3.1.1. Синтез пМАГ и получение реакционноспособных альдегидных групп методом полимераналогичных превращений периодатное окисление
3.1.2. Изучение возможности введения альдегидных групп на стадии сополимеризации. Синтез сополимеров пМАГсоВП и
пМАГсоВПсоДААк и получение их альдегидсодержащих производных
3.2. Биофункционализация полученных полимеров.
3.2.1. Конъюгаты полимеров с биолигандами различной функциональности
3.2.2. Создание полифункционального полимерного вектора
3.3. Гидродинамические характеристики полученных полимеров и конъюгатов
3.3.1. Изучение гидродинамических параметров методом вискозиметрии.
3.3.2. Исследование полимеров и их конъюгатовметодом светорассеяния
3.4. Адсорбция полученных полимеров и конъюгатов
3.4.1. Сравнительное изучение адсорбции синтезированных полимеров
на различных минеральных матрицах.
3.4.2. Адсорбция и десорбция синтезированных полимеров на монолитной керамике
3.4.3. Адсорбция и десорбция синтезированных биоконъюгатов
3.4.4. Изучение адсорбции полимеров и конъюгатов на Зропсегат
методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
3.5. Апробация полимернонеорганических скаффолдов для инженерии
костной ткани
3.5.1. Активность СКООБР пептида как интегринсвязывающего лиганда
3.5.2. Эксперименты в культуре клеток.
Список литерату ры
Приложение.
Список сокращений и обозначений
АИБН азобисизобутиронитрил
Ак акролеин
БАИ биологически активный полимер
БАВ биологически активное вещество
бб М натринборатный буферный раствор, .
брр 7.0 0. М натрийборатный буферный раствор, .0, которого доведен добавлением борной кислоты до 7.
ВП Ывинилпирролидон
ГА гидроксиапатит
ГМАЭДМА сополимер глицидилметакрилата с этиленгликольдиметакрилатом
ДАЛ к диэтил ацеталь акролеина
ДМФА диметил формам ид
ДМСО диметилсульфоксид
ДКданзилкадаверин флуоресцентная метка
ДРС метод динамического рассеяния света
ДСН додецилсульфат натрия
КА кротоновый ал г,дегид
Лиз Ьлизин
МАГ 2деоксиМметакрилоиламидо0глюкоза
МКМ межклеточный матрикс
МДССИ модифицированная Дюльбекко синтетическая среда Игла питательная среда для культивации клеток
окисленная пМАГ или окисл. пМАГ окисленная метапериодатом натрия поли2деоксиЫметакрилоиламидоОглюкоза
ПААГ полиакриламидный гель
ПААГЭэлектрофорез в полиакриламидном геле
ПГ иолигликолид полимер гликолевой кислоты
ПЛ нолнлактнд полимер молочной кислоты
ПЛГ сополимер молочной и гликолевой кислот
ПЭГ полиэтиленгликоль
ПВС иоливинилсахарид
нМАГ поли2деоксиМ.метакрилоиламидо0глюкоза пВП или ПВП полиМвинилпиррояидон
пМАГсоВП или пМАГВП сополимер 2деоксиМмстакриюиламидо0глюкозы с Ывинилпирролидоном
пМАГсоВПсоДААк или нМАГВПДААк сополимер 2лсоксиМметакрилоиламидоОглюкозы с Мвинилпирролидоном и диэтилацетапем акролеина пМАГсоВПсоАк или пМАГВПАк сополимер 2деоксиМметпкрилоиламидоПглюкозы с Мвинилпирролидоном и акролеином пЛиз полиБлизин
РНКаза рибонуклеаза А физическая модель костного морфогенетического белка ВМР2 РФЭС рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия в литературе обозначается как ХР8 ТИРФ термически индуцированное разделение фаз
ТКФ трикальцийфосфат
ФИТЦ флуоресцеин изотиоцианат
ФСВ фосфатносолевой буфер, 7.
ЭГЭЦ этилгидроксиэтилцеллюлоза
ЭДК 1 этилдиметиламинопропнлкарбодиимид ЭСК эмбриональные стволовые клетки.
ВСА iiii i i i ii количественный метод определения общего белка, основанный на использовании 2,2бицинхошшовои кислоты и солей одновалентной меди
i i коммерчески доступный гранулированный неорганический материал, полученный из бычьих костей
ВМР2 i i2 фактор роста и дифференциации клеток, костный морфогенетический белок
i метод двумерной корреляционной ЯМР спектроскопии I 4,6днамидино2фснилиндол ди гидрохлорид
I флуоресцентное детектирование количества прикрепленных клеток после связывания I с ДНК
VI пептидная последовательность глутаминовая кислотааспарагиновая кислотатирозинпролиивалинаспарагиновая кисло тизолейцинтирозинтирозинлейцинметионинаспарагиновая кислоталейцннсеринтирозинсерннметионинлизинаспарагиновая кислотааспарагиновая кислота
i эпидермический фактор роста
пептидная последовательность глицинаргининглицинаспарагиновая кислотасеринпролин
МТГ ,5диметилтизол2ил2,5дифенилтсгразолбромид
МТТтсст колориметрическое определение количества жизнеспособных клеток с использованием в качестве реагента МТГ
англ. i iii метод радикальной полимеризации с обратимым присоединениемфрагментацией в процессе передачи цепи
коммерчески доступный керамический макропористый монолитный материал на основе допированного гидроксиапатитом iконыогат образец , поверхность которого адсорбционно покрыта соответствующим конъюгатом например,
i суперсемейство трансформирующих факторов роста.
Введение


Основные результаты диссертационной работы докладывались в виде устных и стендовых сообщений на следующих международных симпозиумах и конференциях 1я СанктПетербургская конференция молодых ученых с международным участием Современные проблемы науки о полимерах СанктПетербург, Россия, , ii Ii iii ii i Одесса, Украина, , iiv Кльн, Германия, , i i i Дрезден, Германия, , i i Друскининкай, Литва, , 4я СанктПетербургская конференция молодых ученых с международным участием Современные проблемы науки о полимерах СанктПетербург, Россия, , 6 Ii i ii i СанктПетербург, Россия, . Кроме того, результаты диссертационной работы обсуждались на научнопрактических семинарах в Институте Высокомолекулярных Соединений РАН СанктПетербург, Россия, и в Институте Технической Химии Университета Ганновера Ганновер, Германия, . Работа была поддержана грантами РФФИ Ха 0 и Немецкого Научного Общества , КА . Для выполнения части исследования на территории Германии автор получил персональную стипендию Немецкой Службы Академических Обменов , с 1 по . Публикации. Но материалам диссертации опубликовано тринадцать печатных работ, включающих 4 полнотекстовые статьи в журналах i i, i i, Журнал Прикладной Химии и в Трудах Международной конференции i i , а также 9 тезисов устных и стендовых докладов. Вклад автора состоял в выполнении всех представленных в диссертации экспериментов, активном участии в интерпретации полученных результатов, а также в подготовке докладов и публикаций. Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, Обзора литературы, Экспериментальной части, Обсуждения результатов, Выводов, Списка литературы и Приложения. Материалы диссертации изложены на 6 страницах, проиллюстрированы таблицами и рисунком, список цитируемой литературы включает 7 источников. Ежегодно огромное количество пациентов обращаются в учреждения здравоохранения с различными остеопатическими травмами и заболеваниями, требующими хирургического вмешательства , . Лечение, основанное на использование имплантантов, позволило отчасти решить проблему замещения костных дефектов в случае сложных травм и заболеваний ортопедического характера 2, 3, 9, . Тем не менее, этот подход связан с множеством проблем, основной из которых является реакция организма на введение инородного объекта . Также, у всех современных ор топедических имплантантов отсутствуют три самые важные характеристики живых тканей способность к самовосстановлению, способность поддерживать кровоснабжение, а также способность изменять строение и свойства в ответ на факторы окружающей среды. Кроме того, растущая потребность в долгосрочном ортопедическом восстановлении предполагает смещение акцента с замены тканей на их регенерацию. Благодаря развитию методов клеточной технологии, генной инженерии, протеомики и созданию новых материалов, в конце прошлого столетия возникла современная биотехнологическая дисциплина тканевая инженерия. Применительно к костной ткани, основной задачей последней является применение принципов биологии и биоинженерии для создания жизнеспособных заменителей, восстанавливающих и сохраняющих функции человеческой кости. Данный вид терапии отличается от стандартных методов, основанных на использовании лекарств и долговременных имплантантов, тем, ч го имплантированная кость интегрируется в организм пациента, что, в конечном счете, ведет к полному восстановлению дефекта. Существует множество подходов к осуществлению описанной задачи . Тем не менее, все они включают следующие ключевые компоненты, а именно, заимствованные клетки пациента, рекомбинантные сигнальные молекулы и трехмерные матрицы. Один из наиболее популярных методов Рис. Цель описанной процедуры заставить клетки прикрепляться к поверхности каркаса, осуществлять трехмерный рост, подвергаться дифференциации т. Рис. Иллюстрация метода инженерии костной ткани. На сегодняшний день, описанный подход представляет собой одно из самых перспективных и интенсивно развивающихся направлений биотехнологии. Использование данного метода позволяет полностью исключить вероятность повышенного иммунного ответа организма реципиента на введение чужеродной ткани. Выбор материала скаффолда является одним из ключевых моментов успешной реализации процедуры выращивания новой ткани. На данный момент не существует технологии приготовления матриц, используемых в повседневной медицинской практике. Именно поэтому в данной области ведутся интенсивные исследования 7, 8, .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.189, запросов: 121