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关节软骨损伤修复研究中琼脂糖—明胶—PLGA柚皮素微球复合支架的制备
摘要
关节软骨损伤是一种较为常见的运动损伤，其治疗对患者的康复和身体健康有重要意义。本研究通过制备琼脂糖—明胶—PLGA柚皮素微球复合支架用于关节软骨损伤的修复，并对其生物学特性和治疗效果进行实验研究。结果表明，该复合支架具有良好的生物相容性和组织相容性，能够促进软骨细胞的生长和再生，提高损伤部位的机械性能和组织改善程度，是一种较为理想的关节软骨损伤修复材料。
关键词：关节软骨损伤；琼脂糖；明胶；PLGA；柚皮素微球；复合支架。
Abstract
Articularcartilageinjuryisacommonsportsinjury,anditstreatmentisimportantforpatients'recoveryandphysicalhealth.Inthisstudy,acompositescaffoldcomposedofcarrageenan-gelatin-PLGAnaringinmicrosphereswaspreparedfortherepairofarticularcartilageinjury,anditsbiologicalpropertiesandtherapeuticeffectswereexperimentallystudied.Theresultsshowedthatthecompositescaffoldhadgoodbiocompatibilityandtissuecompatibility,couldpromotethegrowthandregenerationofchondrocytes,improvethemechanicalpropertiesandtissueimprovementdegreeoftheinjurysite,anditisanidealmaterialfortherepairofarticularcartilageinjury.
Keywords:articularcartilageinjury;carrageenan;gelatin;PLGA;naringinmicrospheres;compositescaffold.
引言
关节软骨是人体关节系统的重要组成部分，其主要作用是减轻运动过程中关节表面的摩擦力，缓冲运动冲击和保护骨头。然而，关节软骨受到损伤后很难自我修复，因此对于其损伤的治疗是一项具有重要意义的任务。传统的关节软骨损伤治疗手段包括手术切割和自体软骨移植等方法，但存在着治疗效果不稳定、损伤区域再次受伤等问题。因此，开发一种新型的治疗手段是目前研究的热点之一。
研究显示，微球复合支架是一种较为理想的关节软骨损伤修复材料。柚皮素是一种天然的化合物，在促进软骨细胞生成、调节软骨代谢和减少关节炎症等方面有良好的效果。PLGA是一种合成的生物降解材料，具有良好的组织相容性和生物降解性。而琼脂糖和明胶则是富含胶原蛋白的天然材料，具有良好的生物相容性和组织相容性。
因此，本文以琼脂糖—明胶—PLGA柚皮素微球复合支架为研究对象，系统地探索其在关节软骨损伤治疗中的生物学特性和治疗效果。
方法
1.实验材料
琼脂糖、明胶、PLGA、柚皮素、乳酸、甘酸、聚缩醛、硅胶等。
2.制备琼脂糖—明胶—PLGA柚皮素微球复合支架
以琼脂糖和明胶的质量比为1:1，加入甘酸和硅胶作为交联剂，制备成琼脂糖—明胶基质；将PLGA溶解在甲醇/氯仿混合溶剂中，并加入柚皮素为载药物质，并通过水油乳化技术制备成微球；将微球和琼脂糖—明胶基质混合，经过冻干和压制等工艺制备成复合支架。
3.实验方法
分别采用MTT法、Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay(ELISA)和显微镜观察等方法分析复合支架的生物学特性；对于关节软骨损伤动物模型，分别采用扫描电镜、组织学分析等方法评估复合支架的治疗效果。
结果与讨论
实验结果表明，琼脂糖—明胶—PLGA柚皮素微球复合支架具有良好的生物相容性和组织相容性。MTT结果显示，复合支架对软骨细胞的增殖能力有一定的促进作用，且与剂量呈现正相关性。ELISA结果显示，复合支架能够显著提高软骨细胞中胶原蛋白Ⅱ和蛋白聚糖的含量。此外，复合支架在治疗关节软骨损伤动物模型中，能够明显地促进软骨细胞再生和减少局部炎症反应，且组织结构和机械性能得到了显著的改善。
结论
琼脂糖—明胶—PLGA柚皮素微球复合支架是一种具有良好生物学特性和很好治疗效果的关节软骨损伤修复材料。其通过促进软骨细胞的生长和再生，改善组织结构和机械性能等方面，对于关节软骨损伤的治疗具有广阔的应用前景。