評估聚異丙基丙烯醯胺接枝幾丁聚醣之溫感水膠結合間質幹細胞與高濃度血小板血漿對於軟骨再生之成效

Abstract

由於透明軟骨的再生能力有限，因此關節軟骨一旦受損便難以自行修復，時至今日關節軟骨的修復仍面臨很大的挑戰。如果不及時治療，受損處在外力反覆的摩擦之下將會生成纖維軟骨，然後發展成關節炎。雖然學者們已經研發出多種修復關節軟骨的方法，但是至今仍然沒有一個明確且有效的治療方式。而軟骨組織工程結合了三維的支架、軟骨化的細胞以及促進軟骨化的信號這三大要素，希望可以提供一種用於修復軟骨組織的方案。 本研究第一部分利用自由基聚合法製備出三種不同比例的聚異丙基丙烯醯胺接枝幾丁聚醣之溫感水膠，希望能利用溫感水膠的特性，在室溫下與間質幹細胞混合之後，藉由手術注射至受損處來修復軟骨。經由傅立葉轉換紅外光譜、親水程度、機械性質、生物相容性以及掃描式電子顯微鏡等測試的初步結果中，得知CSPN05 (幾丁聚醣：聚異丙基丙烯醯胺=1：5) 的性質最適合用於膝關節軟骨的修復。 本研究第二部分是將高濃度血小板血漿與聚異丙基丙烯醯胺接枝幾丁聚醣混合成濃度為50%的溫感水膠，藉由生化的分析來探討高濃度血小板血漿對髕下脂肪墊間質幹細胞的影響。由螢光染色結果發現，高濃度血小板血漿在共培養的第一天就有促使細胞聚集的效果。在細胞活性分析中發現，添加高濃度血小板血漿之後，細胞的活性都遠大於其他兩組。另外，經由DMMB分析與染色結果證實，添加高濃度血小板血漿的組別，其醣胺多醣的表現量明顯高於其他兩組。 本研究第三部分主要是將混合高濃度血小板血漿的溫感水膠注射至兔子的內側股骨髁缺陷處(直徑與深度皆為3 mm)，在術後四週犧牲。藉由巨觀觀察、微電腦斷層掃描進行評估，在添加高濃度血小板血漿的組別中，組織的表面有似透明軟骨的再生同時也有促進骨頭的修復。結果顯示，在骨組織的比值(BV/TV)以及骨小樑的厚度(Tb Th)方面，都比控制組的表現還要好。 整體而言，聚異丙基丙烯醯胺之溫感水膠與幾丁聚醣接枝後，有促進間質幹細胞聚集的效果。而溫感水膠與高濃度血小板血漿結合之後，對於細胞增生以及骨軟骨的再生有正向且顯著的影響。

Date of Award	2015 Aug 19
Original language	Chinese
Supervisor	Ming-Long Yeh (Supervisor)