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纳米纤维凝胶材料IKVAV多肽的自组装及其与骨髓基质干细胞的相容性研究
研究纳米纤维凝胶材料IKVAV多肽的自组装及其与骨髓基质干细胞的相容性,为其应用于神经组织工程提供实验依据.合成IKVAV多肽两亲性分子,进行自组装,用透射电镜检测.将IKVAV多肽纳米纤维凝胶与BMSCs复合培养,倒置显微镜下观察细胞生长情况,Calcein-AM/PI染色计数活细胞比例,检测IKVAV多肽对BMSCs增殖和粘附的影响.IKVAV多肽可成功自组装成为纳米纤维凝胶,其与BMSCs复合培养细胞生长良好,活细胞数达90%以上,IKVAV多肽对BMSCs增殖没有影响,并可促进BMSCs的粘附.IKVAV多肽可自组装形成纳米纤维凝胶,并且与BMSCs有着良好的生物相容性,是一种很有前景的神经组织工程支架材料.
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神经干细胞联合体外自组装IKVAV纳米纤维凝胶移植治疗大鼠脊髓损伤
目的 观察神经干细胞(NSC)联合自组装IKVAV纳米纤维凝胶移植促进大鼠脊髓损伤的修复.方法 SD大鼠230只,随机分为凝胶治疗组、NSC治疗组、NSC联合自组装IKVAV纳米纤维凝胶移植治疗组、生理盐水治疗组和假手术组.分别于术后第1、3、5、7、14、28、56、92天进行BBB运动功能评分、免疫荧光及免疫印迹观察各组脊髓的修复情况.结果 不同治疗方式其BBB评分结果差异有统计学意义(P＜0.01).联合治疗组第3天BBB评分为(1.6±0.6)分,优于其他各治疗组,且差异有统计学意义(P＜0.001).联合移植组大鼠损伤脊髓GFAP表达低于其余各组(除假手术组),NF-200表达均高于其他治疗组(除假手术组).联合移植组BDNF和NGF的表达较其他治疗明显,差异有统计学意义(P＜0.01).结论 IKVAV纳米纤维凝胶、NSC及NSC联合自组装IKVAV纳米纤维凝胶移植均有促进损伤脊髓的功能恢复,NSC联合自组装IKVAV纳米纤维凝胶移植更有促进损伤脊髓功能的恢复的作用.
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含IKVAV肽自组装成凝胶的实验
目的:利用特定结构的多肽在生理条件下的自组装特性构筑功能性再生支架,对神经修复和再生具有重要意义,并可望突破其他支架材料的局限性.设计合成含IKVAV肽(C16H31O-AAAAGGGEIKVAV),并诱发其自组装过程.方法:实验于2005-01/2006-07在华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科实验室完成.实验方法:①寡肽的合成:采用固相法合成肽.②寡肽自组装:取质量分数为0.01的寡肽溶液150μL,置于玻璃小瓶中,pH值调整为9.5,然后滴加等体积的磷酸盐缓冲液,震荡离心(2 000 r/min,离心10 min).实验评估:①高效液相色谱仪测肽纯度;色谱仪测肽的相对分子质量.②透射电镜下观察自组装凝胶超微结构.结果:①高效液相色谱仪示多肽纯度为95%,质谱仪示肽的相对分子质量为1 351.6.②质量分数为0.01的肽溶液在磷酸盐缓冲液触发下数秒钟形成凝胶,透射电镜示自组装的凝胶为交织成网状的纤维结构,直径3～6 nm,长度100～1 500 nm.结论:实验合成了含IKVAV肽,在磷酸盐缓冲液中可自组装成多孔凝胶结构.
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含IKVAV多肽自组装成凝胶的实验研究
目的 设计合成含IKVAV肽(C16H31O-AAAAGGGEIKVAV),在PBS溶液触发下,观察其自组装成三维多孔凝胶.方法 固相法合成肽,高效液相色谱仪(HPLC)测肽纯度,色谱仪测肽的分子量,配制成1%肽,PH值调整为9.5,加入等体积的PBS溶液,透射电镜观察自组装凝胶超微结构.结果 HPLC示多肽纯度为95%,MS示肽的分子量的1351.6,1%肽溶液在PBS溶液触发下数秒钟形成凝胶,透射电镜示自组装的凝胶为交织成网状的纤维结构,直径3～6纳米,长度100纳米～1.5微米.结论 本实验合成了含IKVAV肽,在PBS溶液中可自组装成多孔凝胶结构.
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含IKVAV肽体内诱导血管生成的实验研究
目的 探讨含IKVAV肽体内自组装成凝胶材料诱导血管生成的可行性.方法 实验组:配制1%的肽溶液,PH=9.0.对照组:配制16.67%的明胶,PH=7.4.各取1毫升,分别注射植入大鼠背部脊柱两侧皮下.观察植入后一周内鼠的全身反应及植入部位的皮肤变化.结果 二周后取材,固定,常规HE染色及VEGF免疫组织化学染色.术后一周实验动物存活良好,无全身不良反应,植入部位皮肤无红肿、无坏死.实验组:植入点的1%的肽自组装成凝胶,HE染色显示,凝胶与周围组织间整合好,无炎性细胞浸润,周围有血管长入凝胶内部,血管腔内可发现红细胞,术后两周,VEGF免疫组织化学染色阳性.对照组:HE染色,明胶与组织的相容性好,在明胶内未发现血管;VEGF免疫组织化学染色阴性.结论 含IKVAV肽体内可自组装成凝胶,并且可诱导新生血管在凝胶内生成.
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新型两亲性肽自组装成凝胶的实验研究
合成新型两亲性肽(C16H31O-AAAGGGGDDIKVAV),在不同的条件下,探讨其自组装为三维多孔凝胶结构.用固相法合成肽,质谱仪(MS)测其分子量,高效液相色谱仪(HPLC)测其纯度;肽溶于0.1 mol/L NaOH溶液中,配制10、2、1、0.5 wt%肽溶液, 各取200 μl相应肽溶液,分别加入等体积的DMEM/F12培养液,或置于10 mol/L浓盐酸蒸汽中,或涂布于盖玻片上,置于37℃干燥箱.透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)检测自组装形成的凝胶.MS示肽的分子量为1438.31,HPLC示其纯度为96%.肽溶液在DMEM/F12触发下,数秒钟内形成凝胶;于10 mol/L HCl蒸气中,2 h后完全形成薄层凝胶;37℃的干燥箱中,未见凝胶形成.SEM示10 wt%肽形成的凝胶由纳米纤维构成,呈板层状排列,为多孔厚壁的结构.透射电镜显示,2、1、0.5 wt%肽自组装凝胶由编织状纳米纤维构成.1 wt%肽的凝胶纤维直径为3～5 nm,长度100～1 500 nm;2 wt%肽的凝胶纳米纤维排列紧密; 0.5 wt%肽的凝胶纳米纤维较细,纤维间空隙较大.本实验合成两亲性肽,在DMEM/F12溶液中可自组装成多孔凝胶,成功构建了"聪明的"含活性配体神经组织工程支架材料.
