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文档简介

1、东华大学博士学位论文静电纺丝制备胶原蛋白-壳聚糖纳米纤维仿生细胞外基质姓名:陈宗刚申请学位级别:博士专业:纺织化学与染整工程指导教师:卿凤翎;莫秀梅20071101摘要静电纺丝制备胶原蛋白一壳聚糖纳米纤维仿生细胞外基质摘要组织工程是一种将细胞生物学和材料学相结合形成的新兴生物医学技术。目的是通过活细胞再生天然组织去代替缺损的组织或器官。方法是在外源性细胞外基质()中种植细胞组成复合物,在生物反应器中培养扩增,在体外形成新组织后植入患者体内,与组织整合构建新的组织。作为一种再生治疗,它不存在器官移植中存在的供体短缺和免疫处理等问题,也不存在人造生物材料的生物相容性差的问题。这些优点无疑会使其在世

2、纪医学发展中的占有重要地位。组织工程的关键也是具有挑战性的一步就是找到合适的外源性细胞外基质来模拟天然组织中的细胞外基质分子的功能。这种外源性细胞外基质就是由生物相容性良好和可生物降解的生物材料制备的三维多孔支架。设计外源性的最佳方法就是仿生,即模仿天然组织中分子的结构与功能,将天然作为支架使细胞聚集而构建组织,控制组织结构并调控细胞表型。本课题就是从仿生角度出发,首次通过对生物相容性良好的天然材料胶原蛋白和壳聚糖的静电纺丝来从组分和结构上仿生天然细胞外基质。首先介绍了静电纺丝的发展、方法、成丝理论、成丝影响因素以及静电纺纤维的广阔应用前景。通过实验为胶原蛋白一壳聚糖静电纺丝找到了合适的溶剂,

3、即体积比为的六氟异丙醇三氟乙酸混合溶剂,第一次制备出了胶原蛋白一壳聚糖静电纺纳米纤维。研究了一些纺丝参数(纺丝电压、给液速率、纺丝距离),纺丝液浓度和壳聚糖胶原蛋白不同配比对纺丝结果的影响。发现随着纺丝电压的增大和共混体系中壳聚糖含量的增加,静电纺纳米纤维的直径总的来说呈减小趋势;随着给液速率的增加和纺丝液浓度的增加,静电纺纤维的直径呈增加趋势。但当壳聚糖所占比重过大时,纺丝过程比较难控制。随着纺丝距离的增加,静电纺纳米纤维的直径总的来说略微有些增加。通过实验还收集到了胶原蛋白一壳聚糖共混静电纺纤维单丝及纤维束,这将对进一步的研究静电纺纤维的性能提供很大帮助。对不同壳聚糖含量的胶原蛋白一壳聚糖

4、共混静电纺纤维的性能进行了研究。东华人学博。学位论文通过红外光谱分析,发现胶原蛋白和壳聚糖分子问存在一定的相互作用。射线衍射分析显示,在静电纺丝以后,纤维的物相结构发生变化,静电纺纤维更趋向于无定型态。和分析显示了静电纺纤维的热稳定情况,并且分析迸一步验证了胶原蛋白和壳聚糖分子间相互作用的存在。通过对纤维单丝和纤维膜力学性能的分析,发现随共混体系中壳聚糖含量的变化,其力学性能也发生变化。纤维单丝的力学性能也进一步验证了胶原蛋白和壳聚糖分子间相互作用的存在。静电纺纤维膜的孔隙率和表面亲水性随共混组分中壳聚糖含量的增加而增加。胶原蛋白一壳聚糖静电纺纳米纤维耐水性差,在水溶液中由于有一定的水溶性而难

5、以保持其纳米纤维的形态,同时,其力学性能也不足够强,为了提高胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的耐水性及其力学性能,用戊二醛蒸气作交联剂,在密闭干燥器中通过戊二醛蒸气挥发对胶原蛋白一壳聚糖共混静电纺纤维膜进行了交联,并对其性能进行了研究。选择合适的交联时间为天,扫描电镜观察发现交联后的纤维膜在。的去离子水中浸泡天后依然可以保持良好的纤维形态,交联效果明显。但由于胶原蛋白和壳聚糖的一些主要官能团相同,交联后的红外光谱特征峰位置并没有什么变化,通过红外光谱特征峰观察不出胶原蛋白和壳聚糖分子间交联特征峰的出现。射线衍射显示,交联之后的胶原蛋白一壳聚糖共混静电纺纤维依然保持一种无定型相。和分析显示交联后的纤维

6、膜的热稳定性有一定的提高。研究了交联后纤维膜的干湿态力学性能,并对纤维膜交联前后的力学性能及于湿态的力学性能进行了比较。研究发现,交联以后纤维膜的平均断裂强度都有不同程度的提高;而平均断裂延伸度除了纯胶原蛋白和纯壳聚糖纤维膜的增加之外,共混体系纤维膜的平均断裂延伸度都减小:交联静电纺湿态纤维膜的断裂延伸度都比干态膜的断裂延伸度有不同程度的提高,但平均断裂强度则相反,所有湿态纤维膜的断裂强度比干态膜的断裂强度都有不同程度的降低。细胞与基质材料的相互作用是组织工程研究的一个重要领域。本研究从细胞黏附、铺展、增殖、细胞形态等方面着手,对猪的髋动脉内皮细胞、小鼠的心肌主动脉平滑肌细胞与胶原蛋白一壳聚糖

7、静电纺纤维材料的细胞相容性进行了研究,并和盖玻片和细胞培养板的细胞相容性做了比较,得出以下结论。摘要()法测定细胞黏附情况的结果表明,、一和一的细胞黏情况都比较好,细胞黏附量都比细胞培养板高,而一和则相对差一些。()法测定细胞增殖能力的结果表明,无论是对内皮细胞还是平滑肌细胞,也是材料一、和一上面的细胞增殖活力比较强,这些材料上的细胞增殖能力比细胞培养板上的强,而一和则比较差。()显示细胞可以进入纤维膜内部孔隙,进行立体迁移生长。出现以上现象的原因,则可能是因为除了材料的组分对细胞的黏附和增殖有很大的影响外,孔隙率也是一个很重要的因素。同时分析了材料的表面形貌、孔径及孔隙率、表面自由能、表面亲

8、疏水性质、表面电荷性能以及表面生物活性等因素对细胞黏附、铺展和增殖的影响,分析了生物材料与细胞相互作用的复杂性。以上结果显示,胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维是一种细胞相容性良好的生物材料。虽然研究还处于实验阶段,但为组织工程支架材料的制备和选取,迸一步开展组织工程化人工器官的研究以及临床应用提供了重要的实验数据和科学依据。关键词:胶原蛋白,壳聚糖,静电纺丝,组织工程,仿生,细胞外基质,纳米纤维,生物相容性!,诚,一()()(,)东华人学博:学位论文,(,),()(),()(),()(,(),(),(),()。,东华人学博:学位论文,嬲,():,东乍人学博:学位论文图索引图胶原纤维中原胶原蛋白分子的

9、排列图壳聚糖结构式图一静电纺丝和静电喷涂过程示意图图标准静电纺丝机示意图图用于工业化规模的静电纺丝设备一纳米蜘蛛图静电纺丝示意图图甘油的静电纺射流图静电纺丝稳定和不稳定射流图一静电纺单丝及纤维束收集示意图图胶原蛋白的六氟异丙醇溶液静电纺丝扫描电镜照片图壳聚糖六氟异丙醇溶液静电纺丝扫描电镜照片图的胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照图的胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片图的胶原蛋白静电纺纤维扫描电镜照片图的壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片图的胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片图壳聚糖最高纺丝浓度与三氟乙酸含量的关系图一胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片图一胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电

10、镜照片图一胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片图一胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片及纤维直径分布直方图图一纤维平均直径与电压的关系图一胶原蛋白壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片及纤维直径分布直方羽图一纤维平均直径与给液速率的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片及纤维直径分布直方幽索】图一”“”“”“图一纤维平均直径与纺丝距离的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片及纤维直径分布直方图”图纤维平均直径与纺丝溶液浓度的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维扫描电镜照片及纤维直径分布直方图图纤维平均直径与纤维中壳聚糖含量的关系图纤维在两条平行带之间的沉积机理图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维单丝

11、的扫描电镜照片图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维束的扫描电镜照片图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维单丝的力学性能测试模拟图图试样被固定在拉伸测试仪上的实物图图静电纺纤维膜拉伸性能测试纸板和试样模型图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜电镜照片及光学照片图胶原蛋白的红外光谱图壳聚糖的红外光谱图胶原蛋白和壳聚糖浇铸膜及静电纺纤维红外光谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的红外光谱图胶原蛋白的射线衍射图谱图一壳聚糖的射线衍射图谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的射线衍射图谱图一胶原蛋白和壳聚糖原材料的图谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的图谱图一胶原蛋白和壳聚糖的图谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维单丝应力一应变曲线图一静电纺纤维单丝平

12、均断裂延伸度与壳聚糖含量的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维平均断裂强度与壳聚糖含量的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维平均杨氏模量与壳聚糖含量的关系东仁人学博:学位论文图一胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜应力一应变曲线图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜平均断裂延伸度与壳聚糖含量的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜平均断裂强度与壳聚糖含量的关系!图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜的孔隙率随壳聚糖含量变化的关系图材料的接触角测试图图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜与水的接触角度随时间变化的关系图滴了一滴水的胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维照片图胶原蛋白一壳聚糖静电纺交联纤维膜的扫描电镜照片图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维交联

13、前后的红外光谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维交联前后的射线衍射图谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维交联前后的图谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维交联后的图谱图胶原蛋白一壳聚糖静电纺交联纤维膜的应力一应变曲线图胶原蛋白一壳聚糖静电纺交联纤维膜平均断裂延伸度与壳聚糖含量的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺交联纤维膜平均断裂强度与壳聚糖含量的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺交联纤维膜平均杨氏模量与壳聚糖含量的关系图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜交联前后力学性能比较图一胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维交联膜湿态的应力一应变曲线图胶原蛋白一壳聚糖静电纺湿态交联纤维膜平均断裂延伸度与壳聚糖含量的关系图一胶原蛋白一壳聚糖静电纺湿态交联

14、纤维膜平均断裂强度与壳聚糖含量玺索的关系图一胶原蛋白一壳聚糖共混静电纺纤维膜干湿态力学性能比较图内皮细胞在胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维支架上的黏附趋势图图内皮细胞在胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维支架上的增殖趋势图图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维支架上的内皮细胞的扫描电镜照片图平滑肌细胞在胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维支架上的增殖趋势图图胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维支架上的平滑肌细胞的扫描电镜照片东华大学博:学位论文表索引表一种主要胶原蛋白的特征及分布表一糖胺聚糖的分子结构及组织分布表壳聚糖在六氟异丙醇三氟乙酸溶剂中的最高纺丝浓度表胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维红外光谱中一和一一特征峰随壳聚糖含量变化的情况表胶原蛋

15、白原材料的热重分析表壳聚糖原材料的热重分析表胶原蛋白静电纺纤维的热重分析表含壳聚糖的胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的热重分析表含壳聚糖的胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的热重分析表含壳聚糖的胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的热重分析表壳聚糖静电纺纤维的热重分析表胶原蛋白和壳聚糖原材料的热性能表一胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维的热性能表胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维单丝的拉伸力学性能表胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维膜的拉伸力学性能表一胶原蛋白壳聚糖共混静电纺纤维膜的孔隙率表胶原蛋白静电纺纤维膜的溶解性能表壳聚糖静电纺纤维膜的溶解性能表胶原蛋白一壳聚糖静电纺纤维交联前后的热性能表胶原蛋白一壳聚糖静电纺交联纤维膜的拉伸力学性能

16、表胶原蛋白一壳聚糖静交联电纺纤维膜湿态拉伸性能主要缩略词主要缩略词英文缩写英文全称,一一一()一(,一一)。中文名称细胞外基质六氟异丙醇三氟乙酸傅立叶转变红外光谱热重分析差示扫描量热分析扫描电子显微镜射线衍射组织培养板壳聚糖胶原蛋白戊二醛二甲基亚砜吗啡啉乙磺酸一羟基琥珀酰亚胺卜(一二甲氨基丙基)乙基碳二亚胺一(,)一噻唑一,一二苯基溴化四氮唑篮东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩

17、印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密函,在二三年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名:张吲日期:夕一舒手月彭日指导教师签名:日期:力吕年月目日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:砌,内日期:矽年月嘭日第一章绪论第一章组织工程学的发展绪论组织和器官的衰竭、损伤或功能障碍

18、是人类健康所面临的主要危害之一,也是人类疾病和死亡的最主要原因。在美国,年医疗费用的一半都应用于组织和器官疾病的治疗,其中包括器官移植、外科修复、人工取代物、医疗器械以及某些情况下的药物治疗。人们首选的自体器官移植是以牺牲健康组织为代价的“以伤治伤”的方法,虽然临床效果令人满意,但供区极为有限;同种异体器官移植则存在同种供体器官严重不足的问题;人工取代物存在生物相容性问题;而医疗器械不能替代器官的所有功能,不能很好地修复组织或器官的主要损伤,使患者早日康复;药物治疗不能从根本上解决问题。各种治疗方法的局限性促使人们去探求新的治疗方法。世纪年代,诞生了组织工程和再生医学的新概念。在组织工程学的建

19、立和发展过程中,有两位学者起了较为重要的作用美国哈佛大学外科医生教授和麻省理工学院的教授。为小儿外科医师,专门从事肝脏移植,缺乏可供移植的肝脏来源一直是困惑他的难题,曾设想能否取自身的细胞来再造一个有功能的器官。对此专门从事生物材料研究的麻省理工学院化学工程师向建议把细胞种植在可降解和可吸收的合成材料中,当细胞逐渐生长时,这些生物材料可逐步降解而又可能使这些植入的细胞最终形成组织或器官。经过初步的实验研究探索后,两位科学家在美国“科学”杂志撰文,阐述了组织工程学的基本原理和未来的发展方向和应用前景。两位不同领域科学家的思维碰撞引发了组织工程学在美国乃至全世界的发展。但“组织工程学”这一术语的真

20、正确立却源自美国加州大学圣地亚哥分校的一位华人教授冯元桢。年美国国家科学基金会根据他的建议采用“组织工程学”来描述这一新兴领域并确定了这门学科的成立雎。组织工程学是一门将细胞生物学和材料学相结合进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科。其基本原理为从肌体获取少量的活体组织,用特殊的酶或其它方法将细胞(种子细胞)从组织中分离出来并在体外进行培养扩增,然后将扩静乜纺丝制铸胶原蛋白一壳聚糖纳水纤维仿生细胞外幕质增的细胞与具有良好生物相容性、可降解性和可吸收的生物材料按一定的比例混合,使细胞黏附在生物材料上形成细胞一材料复合物。将该复合物植入肌体的组织或器官病损部位,随着生物材料在体内被逐渐降解和吸收,

21、植入的细胞在体内不断增殖并分泌细胞外基质,最终形成相应的组织或器官,达到修复创伤和重建功能的目的口。组织工程的发展提供了种组织再生的技术手段,将改变外科传统的“以创伤修复创伤”的治疗模式迈入无创修复的新阶段。同时组织工程的发展也将改变传统的医学模式,使得再生医学得以进一步的发展并最终用于疾病的临床治疗。在这个过程中,生物材料支架所形成的三维结构不但为细胞获取营养、生长和代谢提供了一个有利的空间,也为植入的细胞分泌细胞外基质并最终形成相应的组织或器官提供了一个良好的环境。由此可以看出,生物材料支架是组织工程的重要要素之一,生物支架材料对组织工程的发展有着不可分割和替代的重要作用。再生医学是在组织

22、工程学基础上形成的新科学。其目的是使缺损的组织和器官得以重塑和再建。其过程是在组织缺损的部位填充以生物体可吸收的材料,这可以是水凝胶或多孔支架,上面载有本体细胞或生长因子,在材料逐渐被体内吸收的同时,细胞增殖,新组织形成,从而修复组织的缺损。因此在再生医学中关键一步是提供一种理想的支架材料作为人工细胞外基质嫡一,即具有与再生组织相匹配的刚柔韧性,为细胞体外和体内生长、增殖提供一定的力学支撑,直至构建的新组织结构稳定;具有适当降解速率,在新组织形成的同时被全部降解吸收;良好的细胞亲和性和生物相容性,能将细胞定位或转载至体内特定部位,界定、保持一定的形状,为新组织的形成提供三维空间,引导功能组织的

23、发育,最终将与原位细胞协同一体,再生原有组织。组织工程学的发展大致经历了三个阶段,即世纪年代至年代初的初期阶段,其特点主要是提出组织工程的概念和证实利用细胞和生物材料构建组织的可行性。组织工程研究早期阶段主要集中于单一组织构建,主要特点是采用无免疫功能动物来构建组织。年等例用分离的牛关节软骨细胞与可降解的生物材料在裸鼠皮下成功构建出成熟的透明软骨组织。这一研究成果具有重要意义,为将来的软骨缺损修复开辟了一条重要的新途径,证明了应用组织工程技术能够构建出形态及结构特征接近正常的成熟组织。第二阶段从世纪第一章绪论年代初丌始,组钐工程学的发展突飞猛进,其特点主要是在免疫功能缺陷的裸鼠体内构建各类工程

24、化组织(如骨、软骨和肌腱等)。其中以曹谊林在裸鼠体内成功构建了具有皮肤覆盖的人耳廓形态软骨为主要标志,这无疑是一项重大的研究突破啤,该项研究标志着组织工程技术可以形成具有复杂三维空间结构的软骨组织,显示了组织工程从基础研究迈向临床应用的广阔前景。第三阶段是组织工程化组织的构建已经不再局限于免疫缺陷性动物模型,而是更加趋向于采用与人体结构较为相似的具有免疫功能的大型哺乳类动物模型。并且更加注重模拟临床情况下用工程化组织来修复组织缺损,达到类似于临床治疗效果的目的。也是目前国内外组织工程研究的热点。现在,不仅研究内容不断深化和研究手段不断提升,传统的组织工程概念还得到不断的延伸和扩展,形成了多学科

25、的渗透和交叉的新的发展趋势。更为可喜的是部分工程化组织已经在初步的临床应用中获得成功引。多年来,在组织工程上的研究也已解决了多种病人的组织缺损问题,象骨缺损,可吸收降解的羟基磷狄石和聚乳酸等合成高分子材料正在代替钛合金,可使骨缺损在一至三年内长成自己的骨。目前的研究开发也延伸到软骨,肌腱,皮肤,血管、神经等的再生。从这些研究可以看出,无论是在组织工程还是再生医学中,支架材料都起着很重要的作用。现已发现,当支架材料的骨架尺寸大时,降解速率太慢,阻断了新组织的连续有序生长,而导致疤痕。而再生组织不仅要有原组织的生物性能,而且要美观和无疤痕。这无疑又对支架材料提出了新的要求,即尽可能地与组织的细胞外

26、基质相似。所以,理想的生物支架材料应当模仿天然细胞外基质的结构和功能,因此,需要选择合适的材料和好的制备工艺来调节、控制支架的生物、化学和材料性能。到目前为止,为了达到这个目的已经研究了很多天然及合成的高分子物质,包括:胶原蛋白引、壳聚糖叫、聚乳酸别、聚己内酯“等。虽然这些材料各自都有很多优点,但是这些材料或对这些材料的研究都还不能达到预期的临床效果。支架材料的研究及其优选,成为今后组织工程研究的重要问题之一。因此,需要进一步对这些材料进行研究并考察新的材料,尤其要研究两种或两种以上物质组成的复合材料,从组分和结构上来模拟和仿生天然细胞外基质。天然细胞外基质耵肯!也纺丝制备胶原蛋白一壳聚塘纳米

27、纤维仿生身胞外基质在肌体内除了细胞之外,还有一些非细胞性物质,即细胞外基质()。它们是肌体发育过程中由细胞分泌到细胞外的各种大分子,它们往往在细胞周围构成高度水合的凝胶或纳米纤维性网络,对细胞之间的支持、功能的发挥起着不可忽视的作用。天然细胞外基质的主要成分天然细胞外基质的成分相当复杂,但基本成分包括胶原蛋白、蛋白多糖、糖胺聚糖、层连蛋白和纤连蛋白、弹性蛋白等。胶原蛋白胶原蛋白()是一组高度特化的蛋白质,含量占人体蛋白质总量的以上,种类多达余种,主要的仅种(表)。胶原是不溶于水的纤维性蛋白,属于硬蛋白类。胶原由成纤维细胞、成骨细胞、软骨细胞、神经组织的雪旺氏细胞以及各种上皮细胞合成和分泌,分布

28、于肌体的各个部位。但在不同器官、组织中胶原的含量、差别很大,胶原的类型、排布方式很不相同。表卜种主要胶原蛋白的特征及分布胶原分子的基本组成单位原胶原蛋白分子()长度为,第一持诧直径,分子蠡,其氨基酸组成比较特殊,甘氨酸含量占,脯氨酸占。原胶原蛋白由条多肚键盘绕成三股螺旋结构(图卜)。在胶原蛋白中缺少色氨酸、酪氨酸和蛋氨酸,其它必需氮基酸含量也很低。一一一图卜胶原纤维中原胶原蛋白分子的排列糖胺聚糖和蛋白聚糖糖胺聚糖(,)是由重复的二糖单位聚台而成的长链多糖。由于二糖单位的其中一个糖为氪基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖),故也称氨基聚糖。肌体中重要的糖胺聚糖有透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、肝素、

29、硫酸角质素等类,其中最重要的是透腑质酸,也是糖胺聚糖中结构最为简单的一种,不含硫酸根。透明质酸由一葡萄糖和一乙酰氨基葡萄糖的二糖单位聚合而成,二糖单位数可达余个。透明质酸广泛存在于各种结缔组织、皮肤、玻璃体、软骨、滑液中。其他种类结构较复杂,类糖胺聚糖的分子结构及组织分布见表。除透明质酸外,各种糖胺聚糖均与蛋白质共价连接即成为蛋白聚萜蛋白质构成其核心称核心蛋白(),藉胺聚糖连接于该蛋白的丝氨酸残基位。一个核心蛋白上可连接数百个不同的糖胺聚糖,其糖含量可达一。由一个核心蛋白和数百个糖胺聚糖构成的单位称蛋白聚糖单体,若干个单体可通过连接蛋白以非共价键与透明质酸结合形成多聚体。蛋白聚培单体的分子置平

30、均为静纺丝制备胶原缢亡一壳聚糖纳米纤维仿生细胞外肇质,蛋白聚糖多聚体的分子量约。但也有的分子量较小,如基膜中的蛋白聚糖,核心蛋白仅,糖胺聚糖仅为几个硫酸肝素。表糖胺聚糖的分子结构及组织分布蛋白聚糖主要存在与软骨、肌键、皮肤等结缔组织中。第一章绪论层粘连蛋白、纤连蛋白及弹性蛋白层粘连蛋白(,)为糖蛋白,分子量,由一条的重链(链)和两条(。)及一条(:)的轻链构成,电镜下为“字型结构。层粘连蛋白是动物胚胎及成体组织基膜的主要成分,对基膜基质的组装起关键作用。纤连蛋白(,)也是一种高分子糖蛋白,分子量,含糖量为一,其种类有血浆纤连蛋白、细胞表面纤连蛋白、分泌性纤连蛋白等种。不同种类的纤连蛋白的结构小同,如血浆纤连蛋白为二聚体,由相似的链和链组成,两条链的末端由二硫键连接,整个分子呈“型。而细胞表而纤连蛋白为多聚体,由多个链间二硫键连接,分子呈

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