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牙周疾病已成为影响人类健康的难题,利用引导再生膜修复牙周缺损是现今最有效的方式之一,而引导修复膜也从单一材料膜发展到多层多材料复合膜。多层结构膜在不同层中复合不同的材料、构建不同的结构,使膜各层具有不同的功能,满足不同应用环境下的需求。利用多层膜结构的多功能化,针对现有产品的不足,进行改进,以提高应用效果。 本文设计了一种以明胶负载替硝唑为抗菌外层,以致密PCL为屏障中层,以复合nHA/PCL/明胶为引导骨再生内层的三层多功能修复膜,通过静电纺丝、溶液浇铸等方法进行制备。对所制备的三层多功能膜的理化性质、细胞行为和体内植入的性能进行了研究,结合相应的结构和成分的优化,使膜的功能得到了改善。 通过 PCL复合明胶,明胶交联等方法使该膜的亲水性和溶胀率更合理化,三层膜表面静态接触角为46.7°,溶胀率为64.4%。用扫描电镜观察微观形貌,结果表明:三层膜结合紧密,三层膜的截面厚度为120μm,明胶抗菌外层厚度约为25μm,致密PCL屏障中层约为60μm,nHA引导内层约为35μm;致密中层的设计使三层多功能膜的力学强度有了很大提高,测得三层多功能膜的拉伸强度为6.5MPa,远大于三层静电纺丝膜;外层明胶抗菌纤维膜在模拟体液中进行药物释放试验,发现释放时间可持续3d。上述结果表明:三层多功能膜在物化性能和药物释放规律等方面满足了牙槽骨修复膜的要求,且其机械强度、屏障作用有了很大的提高。 选择L929人成纤维细胞及MG-63骨髓瘤细胞对三层功能膜及各膜层进行了细胞相容性评价。将L929细胞与三层多功能膜的浸提液共培养,结果表明:细胞长势、形态均良好,通过相对增长率的计算,发现三层多功能膜及各膜层的RGR值分别为86.7%、94.0%、101.8%、84.2%,都高于80%,细胞毒性都在0-1级,符合国家有关标准。将MG-63细胞接种在多层功能膜上,结果细胞能铺展生长,紧密黏附,形态正常,呈三角或多角形,说明多层功能膜具有良好的细胞相容性。 在三层多功能膜的动物实验中,建立了牙槽骨缺损模型,进行了骨缺损修复试验,通过对成骨量和纤维组织量的比较,评价了三层多功能膜的骨引导和屏障功能。实验分成膜+骨粉组、骨粉组、膜组和空白组,两两结果对比发现:加膜后,骨粉集中于缺损中,修复效果良好;膜与空白对比发现:膜组的新骨组织较多,纤维组织较少,有良好的屏障作用。 综上表明三层多功能生物膜引导骨再生的能力明显,有良好的骨修复效果;能够有效的阻碍周边纤维组织的长入,具有良好的屏障的作用;机械强度足够,具备维护空间功能;与骨粉联用时,能够固定骨粉,使骨粉不至移动,散出。该三层多功能生物膜有望成为一种新型的骨修复引导膜。