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组织工程支架材料在组织工程研究中起中心作用,不仅为特定的细胞提供结构支撑作用,而且还起到模板作用,引导组织再生和控制组织结构。寻找一种既有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形状和连通三维多孔结构的支架材料是组织工程的重要方面。本研究针对具有良好生物活性的纳米生物玻璃(nano-bioactive glass, NBG)机械性能不足,不能达到临床承力部位的替换或修复的问题,采用将其加入明胶和透明质酸复合材料复合来改善其机械性能的不足。纳米生物玻璃具有独特表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。明胶(gelatin, Gel)和透明质酸(hyaluronic acid, HA)为天然高分子材料,这两种物质含有大量的羟基和羧基等亲水基团,这种独特的分子结构使其在生物体内显示出独特功能。采用溶胶-凝胶技术,以PEG为分散剂,然后冷冻干燥制备了纳米生物玻璃。研究了PEG分子量和用量对纳米生物玻璃粒径和形貌的影响。结果表明PEG-10000为分散剂制备的NBG,其粒径为50~80nm,形状为空心球状;PEG-20000制备的NBG,其形状为长条形(10×100nm);随着PEG浓度的增加,其粒径变小。采用冷冻干燥的方法,以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)为交联剂制备了Gel/HA水凝胶,研究了EDC交联剂用量和Gel/HA质量比对水凝胶形貌,力学性能,溶胀度等的影响。研究发现,EDC用量对材料孔径大小影响不大,高明胶含量的水凝胶孔径较小,但是HA含量的增加能够增加材料亲水性能和力学性能。采用超声分散NBG,EDC为交联剂制备了Gel-HA/NBG复合材料。研究了NBG含量对材料形貌,溶胀度和力学性能的影响。研究发现随着NBG含量的增加材料力学性能,溶胀度都变低,NBG含量的增加孔径变小,孔壁变厚,孔壁粗糙。研究了Gel/HA和Gel-HA/NBG在PBS和PBS+溶菌酶溶液中的降解行为。结果表明,Gel-HA/NBG在PBS和PBS+溶菌酶溶液中降解速率都比Gel/HA较慢;在含有溶菌酶的PBS溶液中两种材料降解速率都较快。Gel/HA和Gel-HA/NBG在这两种溶液中随着降解时间的延长吸水率快速下降,孔壁上的NBG颗粒出现聚团。为了解复合材料进一步作为组织工程支架材料的安全性,采用体外细胞实验对其进行了细胞毒性测试。结果表明细胞增值率最大材料为Gel/HA(9:1)可达到101%。从光学显微镜照片可以看到细胞呈长羧形、圆形、三角形、多角形等形状生长。这说明了Gel/HA复合材料物无毒性,生物相容性良好。