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组织工程学是利用工程学和生命科学的原理及技术,研究和开发具有生物活性的人工替代物,以维持、恢复或提高人体受损组织的功能的交叉学科。种子细胞、支架材料和调控因子构成了组织工程三要素。支架材料为细胞的黏附、生长提供支撑,在组织工程中起着十分重要的作用。可降解聚内酯材料(PCL、PLLA等)在组织工程研究中得到了广泛的重视,它们具有良好的力学性能和生物相容性,但存在强疏水性、表面缺乏细胞可识别的位点等缺点,影响了细胞在材料上的黏附和增殖,从而限制了其在组织工程中的应用。
本研究进行了以下三个方面的工作:①用PEG改性PCL制备了PCL/PEG多嵌段共聚物。设计采用了二步HDI法合成PCL/PEG多嵌段共聚物,即先用PEG直接引发CL开环聚合得到双羟基HO-PCL-PEG-PCL—OH三嵌段共聚物,再通过三嵌段共聚物与双官能团的小分子己二异氰酸酯(HDI)偶联反应,得到PCL/PEG多嵌段共聚物。对多嵌段共聚物的分子量及其分布、分子结构、热性能、亲水性等进行了表征,研究了多嵌段共聚物的组成结构对降解行为的影响,并对共聚物降解过程中材料的失重行为,分子量以及分子量分布的变化做了表征。②用PEG改性PLLA制备了PLLA/PEG多嵌段共聚物。同样采用了二步法合成PLLA/PEG多嵌段共聚物,并对多嵌段共聚物的分子量及其分布、热性能、结晶性、力学性能和亲水性进行了表征。③以PCL和PLLA为原料,三氟乙醇为溶剂,研究了PCL和PLLA共混膜的表面形貌以及共混比例对膜表面形貌的影响。
本研究得出以下结论:①二步HDI法成功制备了高分子量的PCL/PEG多嵌段共聚物,与PCL均聚物相比,嵌段共聚物的亲水性明显提高,降解速度明显加快,而材料的力学强度没有明显降低。②二步HDI法成功制备了高分子量的PLLA/PEG多嵌段共聚物,与PLLA均聚物相比,嵌段共聚物的亲水性和力学强度都明显提高。③PCL和PLLA按一定比例共混浇膜可以获得不同凹凸结构的表面,且凹凸结构的尺寸可以通过改变PCL月PLLA的共混比例来调节。