【摘 要】
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骨组织缺损是临床常见疾病,也是骨科和整形外科的难题之一。骨修复材料在整个骨修复过程中扮演着重要的角色。聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(PLGA),一种可生物降解的高分子化合物,因其良好的生物相容性及降解速率可控性,已作为药物递送载体或组织工程支架广泛应用于生物医学工程如骨组织修复等领域。随着研究的深入,PLGA在骨修复领域的一些缺陷也有所显现,主要表现为其亲水性较差,不利于细胞黏附与生长;同时,PLG
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骨组织缺损是临床常见疾病,也是骨科和整形外科的难题之一。骨修复材料在整个骨修复过程中扮演着重要的角色。聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(PLGA),一种可生物降解的高分子化合物,因其良好的生物相容性及降解速率可控性,已作为药物递送载体或组织工程支架广泛应用于生物医学工程如骨组织修复等领域。随着研究的深入,PLGA在骨修复领域的一些缺陷也有所显现,主要表现为其亲水性较差,不利于细胞黏附与生长;同时,PLGA降解产物为酸性,干扰体内微环境进而造成炎症反应;而且PLGA本身不能促进成骨分化。新疆和田玉石粉是一种含水钙镁硅酸盐,亲水性较好,其丰富的钙、镁、硅元素具有促进成骨分化的作用。在此研究中,制备玉石粉/PLGA复合微球,研究玉石粉的加入能否弥补PLGA的不足,提升微球的亲水性及生物活性,为骨修复材料探索新的思路。本研究首先通过XRD、SEM、XPS、ICP、接触角测试等对玉石粉的物相结构、表面形貌、元素含量、材料性能等进行了表征与分析,并通过体外细胞及菌落实验测试玉石粉的毒性及抗菌性能。然后通过乳化溶剂蒸发法探索并优化了含有不同质量比的玉石粉/PLGA复合微球的制备条件,利用SEM、EDS、红外、接触角测试对复合微球进行物理结构表征;通过体外模拟及细胞实验,考察了玉石粉/PLGA复合微球稳定模拟体液p H及诱导脂肪干细胞成骨分化的能力。结果表明:(1)玉石粉颗粒形态不规则且粒径分布较集中,含有较稳定的透闪石晶体结构;具有良好的亲水性,微量元素含量为ppm级;对细胞的体外增殖无抑制作用,并对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的增长具有明显的抑制作用。(2)玉石粉成功与PLGA复合,形成的复合微球表面粗糙度和亲水性优于纯PLGA微球,具有促进细胞黏附与生长的潜力。(3)复合微球中玉石粉含量越高,缓冲p H的能力越强,可改善PLGA降解产生的酸性环境;且玉石粉/PLGA复合微球不影响细胞的增殖生长,并具有诱导脂肪干细胞成骨分化的能力。综上所述,玉石粉的复合可以增强PLGA材料的亲水性及改善其降解对环境造成酸性的缺陷,并且提升了细胞成骨分化的能力。此研究为提升骨组织修复材料的性能提供了新的思路,为扩展PLGA材料的应用提供了研究基础。
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