论文部分内容阅读
组织工程的常用方法是,将种子细胞种植于一种生物相容性良好并可被人体逐渐降解吸收的生物材料上进行扩增,形成细胞/生物材料结构物后回植体内修复受损组织。此时生物材料支架为细胞提供生存所需的三维空间,有利于细胞获取足够的营养物质,并且排除代谢物,使细胞能在预先设计的三维形状支架上生长。组织工程支架的刚柔性取决材料的柔韧性,刚性支架须外科植入,而柔性支架可以注射原位形成,从而减轻植入过程中对周围组织的损伤。骨组织的细胞外基质是由交联的胶原螺旋多肽链排列成原纤维贯穿于羟基磷灰石结晶组成,本文从仿生角度出发,将盐酸化壳聚糖基水凝胶和β-磷酸三钙(β-TCP)复合,构建了与自然骨组织相似的可注射型生物复合材料。 采用盐透析法制备了盐酸化壳聚糖(CH),用红外光谱、X-射线衍射、元素分析、光电子能谱等测试手段确认了 CH 的结构,以成骨细胞系 2T3 细胞评价了CH 的细胞相容性。将 CH 和β-甘油磷酸钠(GP)及β-TCP 复合制备了可注射型盐酸化壳聚糖基骨修复材料,考察了制备条件包括物质组成、pH、温度等对材料的注射性、溶胶-凝胶相转变过程和转变速率的影响,同时对材料的成骨细胞包囊性和动物体内注射的稳定性作了初步观察。通过 Wistar 大鼠皮下注射的方法研究了 CH-GP 二元可注射型温度响应性溶胶-凝胶体系和 CH-GP-TCP 三元可注射型温度响应性生物复合材料的生物相容性。 结果表明,盐酸化过程使壳聚糖分子中的伯氨转化成季氨盐,破坏了壳聚糖分子的结构规整性和分子间分子内氢键,从而使 CH 具有了水溶性。CH 的细胞相容性良好。通过 GP 和β-TCP 可调控 CH 的分子间氢键、静电相互作用和疏水相互作用,从而控制此类可注射材料的溶胶-凝胶相转变过程和转变速率。CH-GP 二元体系和 CH-GP-TCP 三元体系在动物皮下可形成稳定的凝胶,成骨细胞在凝胶中均匀分布,生长情况良好。二元体系和三元体系植入皮下后炎症反应小,凝胶支架逐渐被降解的同时炎症反应也相应减轻。此可注射型盐酸化壳聚糖基骨修复材料具有良好的细胞相容性和生物相容性,有望作为一种有效的骨组织工程支架材料。