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壳聚糖可作为组织工程支架材料修复多种器官。本论文以之前壳聚糖研究为基础,设计制备了一种新型羧甲基壳聚糖支架材料系统,从降解性能、力学性能和生物相容性几方面在多种器官修复中的应用展开研究,主要内容有:(1)双分子量分布羧甲基壳聚糖支架材料系统的制备和表征。壳聚糖在适当条件下进行羧甲基化反应,采用傅立叶红外光谱、核磁共振和X射线衍射来表征羧甲基壳聚糖(CMC)。之后,中性可溶的CMC由碳二亚胺(EDC)进行交联,通过产物的力学性能优化了反应条件。在最优反应条件下,通过调节高、低分子量CMC的用量比,制备了具有良好力学性能的双分布CMC材料系统。体外降解实验表明,新支架材料大幅提高了降解性能,并在一定范围内可控。(2)双分子量分布CMC材料系统用于周围神经损伤修复。在壳聚糖和双分布CMC材料上分别培养Neuro-2a细胞来检测材料的神经生物相容性,结果表明新材料上培养的Neuro-2a细胞贴附铺展更完全,诱导后轴突生长更明显。以10 mm大鼠坐骨神经损伤为动物模型,在体内进一步评价双分布CMC导管的功能活性和降解性能。术后12周,实验组导管降解明显,组织形态学及形态测量学表明再生轴突通过损伤间隙到达远端,修复效果与自体神经移植组相似。(3)纳米胶原纤维包被的多孔CMC微载体用于软骨损伤修复的初步研究。利用相分离/冷冻置换法成功制备了多孔CMC微载体。在EDC交联过程中将适量的胶原分子锚定到CMC微载体上,然后利用更多胶原分子的自组装将纳米胶原纤维网状结构固定到CMC微载体的表面。扫描电镜和羟脯氨酸分析表明更多的胶原被固定到了预先处理的CMC微载体上。体外兔软骨细胞悬浮培养结果表明细胞在CMC微载体上能够更好的粘附,增殖和保持分化状态。(4)CMC/纳米胶原纤维复合支架修复兔腓骨损伤。模拟骨的结构设计制备了CMC/纳米胶原复合多孔支架,其结构不仅具有较高的孔隙率和力学强度,也利于防止损伤部位纤维组织的长入。在兔腓骨损伤修复模型中检测CMC材料的降解性能和功能活性,结果表明CMC支架降解明显,能够促进骨损伤的修复,在材料中心多孔区域形成成骨中心并进一步钙化,并形成新生毛细血管以满足营养传输的需要;BCMC-2材料降解速率进一步提高,新生骨中有髓样组织出现。