胶原/氧化透明质酸复合水凝胶支架的制备与表征(1)
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【摘要】 目的 制备复合水凝胶并初步考察其在软骨组织工程中的应用。方法 用高碘酸钠对透明质酸进行改性，与中性的胶原反应，37℃下形成水凝胶。二甲氨基苯甲醛反应测透明质酸含量并用TNBS法测胶原与氧化透明质酸的交联度。软骨细胞包埋于水凝胶中培养并观察其生长状态。结果 氧化透明质酸被有效固定于水凝胶中，胶原的氨基与氧化透明质酸的醛基反应形成西夫碱结构，二者交联度随氧化透明质酸含量的增加而提高。软骨细胞在水凝胶中均匀分布且活性良好，透明质酸的添加对细胞生长有一定促进作用。结论 胶原/氧化透明质酸复合水凝胶仿生支架在软骨组织工程中有很大的应用前景。
【关键词】
胶原；氧化透明质酸；水凝胶；软骨细胞；软骨组织工程
The preparation and characterization of collagenoxygenated hyaluronic acid composite hydrogel scaffold.
YAN Xiaoli, FENG Yujie, LU Wei, et al.National Engineering Research Center for Biomaterials of Sichuan University,Chengdu 610064,China.
【Abstract】 Objective
A biomimetic hydrogel is prepared and investigated preliminarily in the application as cartilage tissue scaffold Methods Collagen and oxygenated hyaluronic acid (HA) which was prepared by sodium periodate were mixed to form hydrogel under physiological condition Using the dimethylaminobenzadehyde reaction confirm the HA content and the TNBS method was applied to determine the crosslinking degree of composite hydrogel Chondrocytes of rabbits were embedded in the hydrogel, cultured in vitro and observed Results Oxygenated HA was fixed effectively in the hydrogel and had no HA dissolving out of its Schiffs base formed between the amino of collagen and the aldehyde of HA and the crosslinking degree increased with the increase of hyaluronic acid proportion Chondrocytes in the hydrogel maintained good phenotype and uniform distribution Conclusion Collagenoxygenated HA hydrogel has potential application in cartilage tissue engineering.
【Key words】
Collagen; Oxygenated hyaluronic acid; Hydrogel; Chondrocyte; Cartilage tissue engineering
支架材料是组织工程的重要组成部分，它不仅起到暂时性替代或修复组织的作用，还为种子细胞提供了生长环境，其化学组成和物理结构对促进细胞的增殖、分化、维持细胞的表型等具有重要的影响[14]。可注射的水凝胶材料能够自我塑形，用于填充形状和尺寸各异的组织缺损，造成的创伤小，能使得细胞均匀分布在支架材料内部呈三维立体生长，提供仿
生的环境[5,6]，其含有大量的水分可支持营养物质和细胞代谢产物的交换。胶原是细胞外基质的主要构成成分，具有良好的生物相容性、生物降解性和弱抗原性，已被广泛应用于组织工程。透明质酸作为天然软骨细胞外基质的一种成分，可特异地与CD44受体结合，促进细胞与材料间的相互作用并调节细胞行为，但这种水溶性多糖易从支架材料中溶出，为使其能被有效固定于支架中并发挥其生物学作用，本研究将透明质酸用高碘酸钠进行一定的氧化改性[7]，然后将其与胶原混合发生反应并制成水凝胶，减少了透明质酸的溶出，使其在支架中发挥调节细胞行为的作用，从而在体外构建组织工程软骨。
1 实验部分
11 氧化透明质酸的制备与表征
透明质酸钠用超纯水溶解，配制成10 mg/ml的均匀溶液，按一定比例加入浓度为20 mM的高碘酸钠溶液，25℃避光条件下搅拌反应5 h，然后将反应液透析(8000~12000)后冷冻干燥。用FTIR对氧化透明质酸的结构进行表征，并用碱消耗法测定其醛基含量。
12 胶原/氧化透明质酸复合水凝胶的制备及表征
用0003 m的盐酸溶液在冰水浴下配制09%(w/v)的胶原溶液，用超纯水配制06%(w/v)的氧化透明质酸(氧化度为40%)溶液。在冰水浴中将胶原溶液、5 高糖DMEM培养基和NaOHNaHCO3Hepes缓冲液以7∶2∶1的比例混合，调节胶原溶液pH至中性 ......
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