壳聚糖/聚己内脂/生物陶瓷骨修复材料的制备与表征

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feifeiml
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
骨组织工程是一个交叉的多学科研究领域,为整形外科中的骨缺损提供新的替换材料。这种人工合成的细胞支架应具有良好的生物相容性,可为细胞提供生存的空间,有利于细胞获得足够的营养物质,进行气体交换,排除废料,在生物材料逐步降解的同时,种植的骨细胞不断增殖,从而达到骨修复的目的。人体骨组织的主要成分是有序排列的胶原(Collagen)和取向的纳米羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)组成的有机/无机复合体。从仿生角度出发,希望得到一种具有优异的强度和韧性、功能适应性以及对损伤具有自愈合能力的支架材料。壳聚糖(Chitosan,CS)是一种碱性多糖,带正电荷,具有良好的生物相容性和可控的生物降解性,能促进骨细胞的分化,有助于骨骼的生成。聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)是一种人工合成的脂肪族聚合物,对人体无毒,植入人体后可被缓慢吸收,且具有良好生物相容性和力学性能。本文以CS和PCL为有机材料,引入具有生物活性的无机材料,制备兼具有机和无机材料的特性的复合骨修复材料,并对其理化性能及细胞相容性进行研究。  首先,通过水热法制备聚丙烯酸(PAA)改性的棒状纳米羟基磷灰石(HA)。FTIR、XRD和TEM分析结果显示:制备获得了径向尺寸为10-30nm,长度为60-150nm的棒状纳米HA。用PAA改性HA,通过PAA的添加量可控制纳米HA的长径比。PAA可在HA表面形成一层薄膜,且对HA的晶体结构未造成显著影响。  其次,以醋酸/丙酮为混合溶剂,溶解不同配比CS和PCL,并在有机基质中添加不同含量的HA(0-40%),搅拌均匀后,-20℃预冻,通过冷冻干燥技术制备CS/PCL/HA-PAA三维多孔支架材料。理化表征显示:复合材料中,CS、PCL、HA-PAA之间存在分子间氢键,分子间氢键间的形成抑制了PCL在复合材料中的重结晶。SEM结果显示,在复合材料中存在孔径不一、相互贯通的孔;用烯酸去除CS和HA,剩下的PCL彼此间相互连通,形成支架材料的骨架。力学性能表明:随着HA-PAA在复合材料中的含量从0%增加到40%,弯曲强度和弯曲模量分别下降了59.36%和20.93%,而其硬度升高了28.57%。  随后,对制备获得的CS/PCL/HA-PAA复合材料的体外细胞相容性和骨诱导行为进行了初步研究。研究结果表明:将HA-PAA添加到CS/PCL复合材料中,能促进小鼠颅顶前骨细胞(MC3T3-E1)的增殖与分化;MC3T3-E1细胞在材料表面能够很好的粘附与铺展,生长至7d,细胞分泌细胞外基质;茜素红染色显示,将细胞培养在材料浸提液中21d,在培养皿中形成大量的钙结节。说明复合材料可促进成骨细胞外基质中钙盐的沉积,对新骨的形成有促进作用。  以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂溶解CS、PCL,通过溶液浇铸的方法制备CS-PCL复合膜,然后将制得的CS-PCL复合膜浸泡在10×SBF溶液中,在材料表面矿化形成类磷灰石层。理化表征表明,CS-PCL复合膜在10×SBF溶液中浸泡6h后,在材料表面形成花椰菜状类磷灰石,浸泡时间延长至24h,形成连续的类磷灰石层;CS与PCL共混,改善了CS/PCL复合膜表面的疏水性。WST-1实验结果表明,矿化过程能促进MC3T3-E1细胞的分化;MC3T3-E1细胞在矿化后的复合材料表面粘附、铺展、延伸,细胞增殖速度高于未矿化的复合材料。  以45S5生物活性玻璃(BG)为原料,采用有机模板复制法制备BG多孔陶瓷支架,接着将其浸泡在CS-PCL混合溶液中,室温干燥,获得涂层BG支架。然后将CS-PCL溶液滴加在涂层BG支架表面,-20℃预冻后,采用冷冻干燥技术制备涂层BG/CS-PCL双层支架材料,并观察骨骼层(涂层BG层)软骨层(CS-PCL层)间的界面形貌。采用MG-63细胞对BG支架和涂层BG支架的体外细胞相容性进行研究。同时,将涂层BG支架材料装载药物万古霉素,研究其体外药物释放及其体外降解行为。
其他文献
丙烷催化转化一直以来都是人们研究的热点。无论是对其进行选择氧化脱氢制丙烯,还是将其完全氧化以提高其燃烧利用率和/或减少其直接排放对大气造成环境污染,都具有重要意义。
近几年,我国各大电视台的半壁江山都被综艺娱乐节目占据。而从去年年底到今年年初,以《中国诗词大会》《见字如面》《朗读者》为代表的文化类综艺节目却如一股清流,获得了收
本文从对农广播的“弱势频率”出发,结合目前兴起的互联网思维,探讨了在互联网思维指导下,对农广播的创新变革路径。新媒体时代,对农广播的发展应转换用户思维,按需定制内容;
本文在玻碳电极上制备贵金属掺杂聚L-苏氨酸修饰电极,并采用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)探讨了多巴胺(DA)、尿酸(UA)和对氨基苯酚(PAP)在贵金属掺杂聚L-苏氨酸修饰电极上的电化
随着现代信息技术的发展,观众欣赏水平不断提升,对于广播电视编导工作也提出了更高的要求。作为电视节目的策划、制作人员,广播电视编导在整个视听节目制作体系中,占据着核心
有些记忆很模糊了,有些记忆却像被风雕琢一样,所到之处,总会泛起一些涟漪,一漾一漾的,如初夏的蓓蕾绽放,每一瓣都拥挤着心房.比如年少的某个夏天,某一条街,某一个人,某一朵花
在中国共产党的历史上,并不是每一次党的代表大会都可以担得起“伟大、进步”的评价。但对这一次大会——党的十六大来说,它能载入史册、光照未来,已经成为人民的共识。 在
全日制义务教育把“听话说话”改为“口语交际”,并特别强调指出,小学阶段应“规范学生的口头语言,提高口语交际能力,培养良好的听说态度和语言习惯”.因此,这就要求我们教师
在基金投资过程中,逃顶同抄底一样受到投资者的青睐和关注。之所以受到重视,主要是因为逃顶成功,意味着能够及时回避风险,获得较好的投资收益,避免套牢。不过,要想成功逃顶,
社团素描:新昌中学越新文学社成立于1990年10月,是新昌中学现有社团中最大且最为活跃的一个社团。文学社以“读书写作,品味人生,求索真知”为宗旨开展各种文学活动。社员作品
期刊