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本实验基于随着科学技术的不断发展,某些突发事件的发生几率增多,使得人体骨骼受到意外伤害的可能性增多,而且骨结核占据结核类疾病的3-5%,因此人类对新型骨修复材料的需求也不断提高。聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]是一种可生物降解的高分子聚合物,具有良好的生物相容性,而且其最终产物为水和二氧化碳,不会产生对机体组织具有刺激性或毒性的物质。六方介孔硅(HMS)是作为一种新型介孔硅材料,其孔道为六方长程有序的结构,孔隙率高、比表面积大且表面存在大量的硅醇键,具有较好的吸附性能。β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)中Ca和P离子的比例为1.5:1,在体内降解为Ca和P离子并以此提供给新生的骨组织,逐步被新骨组织代替,具有良好的生物相容性。基于PLGA、HMS和β-TCP的相关性质,本实验将三者结合制备复合微球,在支架、载药及细胞实验等方面来其在骨修复材料领域的适用性。本实验第一部分是制备PLGA/HMS/β-TCP复合微球。通过阅读相关文献确定PLGA和HMS的添加量。然后在PLGA和HMS中加入不同量的β-TCP,运用乳液溶剂挥发法制备PLGA/HMS/β-TCP复合微球。通过对PLGA/HMS/β-TCP复合微球进行接触角、热分析、SEM和XPS等测试分析,发现添加β-TCP后接触角会增大;复合微球表面具有较好的粗糙度,利于细胞的增殖与分化;与PLGA微球和PLGA/HMS微球相比,β-TCP的引入使得复合微球的热稳定性上升。第二部分是制备微球支架。本实验通过烧结法制备微球支架,分别在60℃、65℃和70℃下制备PLGA、PLGA/HMS和PLGA/HMS/β-TCP-0.1微球支架,烧结时间为1h。在90℃下制备PLGA/HMS/β-TCP-0.3微球支架,烧结时间为2h、3h和4h。通过SEM对不同温度下各微球支架进行扫描分析得出,随着HMS和β-TCP的引入,相同温度下,支架中的微球之间的粘结程度逐渐降低;相同材料制备的支架中微球之间的粘结程度会随烧结温度的上升而增强。支架的孔隙率与制备材料和烧结温度也存在一定关系,无机粉体的引入一定程度阻碍了微球之间的粘结,进而增大了支架的孔隙率;温度的升高增大了微球之间的粘结程度,从而降低了支架的孔隙率。通过对不同温度下微球支架进行机械强度测试,分析出HMS的引入会明显提升微球支架的抗压强度和抗压模量;在此基础上加入β-TCP,抗压强度和抗压模量会继续增加。通过支架降解曲线分析出,PLGA/HMS支架降解最快,含有β-TCP的支架降解较慢。第三部分是制备载药复合微球。本实验是将利福平(RIF)与HMS结合,然后进行载药微球的制备。通过比较HMS-RIF和β-TCP-RIF药物释放的对比,验证HMS有较好的药物释放能力。通过对PLGA和β-TCP的添加量以及对CH2Cl2的用量进行调试来分析不同条件下载药微球的药物释放。测试得出,CH2Cl2越多,微球的粒径越小且包封率逐渐下降,但药物释放会越缓和。β-TCP的引入不会明显影响药物释放。第四部分是细胞实验。将细胞培养在支架上,通过观测第1、4和7天的细胞数目,表面微球支架均有较好的细胞相容性,且随着HMS和β-TCP的加入,细胞相容性越好。原因在于微球粗糙度上升,为细胞提供了附着位点;以及Si、Ca和P离子利于细胞在支架上的生长。