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以綠螢光豬骨髓間葉幹細胞異體移植入紅螢光豬於骨生成之應用-於支架中比較宿主細胞與移植細胞

為了解決Fibrin monomer 中文的問題，作者謝明凱 這樣論述：

細胞，支架，骨誘導因子及血流供應是骨再生醫學重要的組成，但我們始終對最後再生產物中，植入細胞與宿主細胞的比例及相互關係並不清楚。根據以往研究我們曾用同種異體骨髓幹細胞轉染質體植入小鼠頭蓋骨缺損，且成功誘導分化，但因再生產物植入細胞與宿主細胞無法分辨，因此仍無法解答兩種細胞在再生產物的腳色。因此，我們設計使用異體綠螢光豬骨髓間葉幹細胞當作細胞來源，植入紅螢光豬頭蓋骨缺損，來藉此觀察在骨缺損情況下，再生產物中兩種螢光細胞比例及分布情況。 本論文的首要部分，我們先在體外支架上植入不同密度之異體綠螢光豬骨髓間葉幹細胞，以電子顯微鏡與磷酸酶及茜素紅等染色發現高密度細胞組較地密度組有更強螢光表現與

更多骨分化。緊接著探討是否骨分化會影響螢光表現，結果呈現自綠螢光豬分離出之骨髓間葉幹細胞在骨誘導28天內仍保留其螢光特性且螢光亦不影響骨生成。 在本論文的最後體內實驗部分，我們設計五組試驗模式(第一組:骨缺損未植入任何材料;第二組: 骨缺損僅植入支架; 第三組: 植入加骨誘導液之支架; 第四組: 植入含5 x 103個綠螢光豬骨髓間葉幹細胞之支架; 第五組: 植入含5 x 103個綠螢光豬骨髓間葉幹細胞之支架)在每一隻本土紅螢光豬頭蓋骨上鑿出七個骨缺損(第一組至第三組各一骨缺損; 第四組及第五組各兩個骨缺損)。本計畫共使用八頭本土紅螢光豬，每周犧牲兩頭，螢光顯微鏡顯示綠螢光於整個骨再生過

程中皆存在且高密度組在第四周有更多螢光表現，紅螢光宿主細胞需支架上有更多空間才能招募進來且無植入細胞無法招募宿主細胞，組織切片及免疫螢光染色皆顯示更多植入細胞會有更好骨分化現象。利用綠螢光豬骨髓間葉幹細胞移植入異體紅螢光豬，較大鼠實驗不僅可以排除個體差異及免疫反應，更能為組織工程中移植細胞占比及植入體中分布情況與宿主細胞交互作用得到完整解答，同時將此觀念應用至後續骨髓間葉幹細胞招募機轉。

製備智慧型複合水膠於感溫自癒及分解於生醫領域上之應用

為了解決Fibrin monomer 中文的問題，作者周小盈 這樣論述：

“智能水凝膠(smart hydrogels)”的研究備受矚目。智能水膠是由混合(hybrid)高分子鏈段組成的三維網狀交聯結構，同時具有特殊組成和卓越設計的水膠，其性能和結構能夠響應各種環境而改變。智能水凝膠已在生物醫學領域具有優越的突破性進展於開發“自我修復(self-healing)"和“分解響應(solubility response)”的先進材料(advanced materials)，其自愈性水膠可以延長材料的壽命以及減少維修費用，可逆響應水膠易於製備並且對生物組織有最小的侵入性。為實現其在生物醫學中的可行性，穩定的微觀結構和適用的機械強度是水凝膠的基礎，因此，複合水凝膠系統是有

前景的系統能夠將兩種材料進行互補，從而產生協同效應具有優異的性能。主要重點是在複合水凝膠中開發具有單一或多重外部刺激響應的動態網絡結構。“自我修復”和“可逆響應”的智能複合水凝膠是將其無機或有機材料嵌入至軟性高分子水膠中組成，應用於特性分析，並傳遞生長因子以促進傷口癒合。本論文具有兩個獨立的研究系統:第一項研究由聚乙烯醇（PVA）和氮化硼納米片（BNNSs）構成兩個互穿的交聯網絡，形成具有熱響應(thermo-responsive)的水凝膠系統。其此水凝膠具有熱自修復性(thermal-healing)以及增強機械性能(enhanced mechanical)的同時不會影響自愈的效能。結果顯示

添加氮化硼納米片的聚乙烯醇水凝膠顯著增加水凝膠的玻璃化轉變溫度（Tg）和脹溶程度隨著溫度而成相依性(temperature-dependent swelling)，證實這兩種材料之間的相容性佳，且對外部熱刺激具有敏感性。添加氮化硼納米片的聚乙烯醇水凝膠在熱自修復能力方面優於單網絡的聚乙烯醇水凝膠。當溫度高於玻璃化轉變溫度（Tg）時，水凝膠的熱能增加與水分流失，導致分子鏈段有較高的熱遷移率(thermal mobility)和自由體積(free volume)有利於斷裂處再次形成新的氫鍵。水凝膠中獨特的雙網絡結構賦予較高的水含量與優越的機械性能，由於水凝膠在變形期間，第二個網絡能夠有效地分散另一

個網絡的能量與承載力量。總結，我們的研究設計聚乙烯醇水凝膠與氮化硼納米片結合，證實此系統結構能夠發揮加成效果於水凝膠的熱修復性能。第二部分的研究，開發新型具有可逆、智能的互穿網絡水凝膠（IPN），由熱交聯網絡的泊洛沙姆407(Pluronic F127)作為鈣離子交聯網絡的藻酸鹽模板，可調控水膠的構像。此柔軟而有彈性的互穿網絡水凝膠即使吸收了大量傷口的組織液也能保持其形狀不被破壞，且水凝膠的外部是由較硬的藻酸鹽-鈣離子交聯網絡所組成，使其維持水凝膠的型態，以及促進包覆血管內皮生長因子（VEGF）的穩定性並且局部控制其釋放於傷口。拉曼光譜法證實了水凝膠的層狀結構，其結構在使用冷的磷酸鹽緩衝對傷口

進行適度沖洗後具有可逆性。總結，上述結果證實這樣研究中所開發的互穿網絡水凝膠是有前瞻性的生長因子輸送系統和加速傷口癒合的智能敷。