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文檔簡介
1、可注射性骨修復材料是近年來骨組織修復材料研究的一個新的發(fā)展方向,受到越來越多的關注??勺⑸湫怨切迯筒牧吓c種子細胞混合注射或直接注射進人體的骨缺損部位,通過種子細胞或周圍骨組織細胞的遷入形成細胞-生物材料復合體,利用人骨的自然愈合過程達到骨缺損部位的修復。這種方法適應了微創(chuàng)外科發(fā)展的要求,以組織損傷小、不破壞修復區(qū)血供、操作簡便易行等優(yōu)點在生物醫(yī)學工程領域具有極好的研究價值和應用前景。本論文以可注射性骨修復材料為研究背景,構(gòu)建了具有體溫溫
2、敏性的負載多孔羥基磷灰石(HAP)核殼微球的殼聚糖/甘油磷酸鈉(CS/GP)水凝膠材料,并對其結(jié)構(gòu)和性能進行表征,通過體外細胞與材料共培養(yǎng)實驗對其進行生物學評價。本文將載藥緩釋性、生物活性和可注射性的概念同時引入水凝膠材料的制備,為骨組織修復材料的研究提供了一個新思路。
采用超聲輔助復乳法制備多孔HAP微球,通過調(diào)節(jié)反應溫度、時間和pH條件,獲得了粒徑分布均勻、形貌規(guī)則,具有不規(guī)則納米多孔結(jié)構(gòu)的HAP微球,探討了實驗條件對
3、產(chǎn)物成分及形貌的影響。采用共沉淀法結(jié)合復乳法制備了多孔海藻酸鈉(SA)/HAP微球和HAP/CS核殼微球,探討了反應溫度和時間對產(chǎn)物形貌和微觀結(jié)構(gòu)的影響;并采用XRD、IR、SEM、TEM、AFM對復合微球進行了表征,同時初步研究了多孔SA/HAP微球的載藥和體外釋藥性能。結(jié)果表明:SA/HAP復合球內(nèi)部為摻有HAP納米粒子的SA多孔凝膠粒,外殼以HA包覆層為主,粒徑0.4-1μm之間;載藥性能實驗表明:多孔SA/HAP微球具有載藥量大
4、,長期緩釋的性能;HAP/CS復合球內(nèi)部為多孔的HAP內(nèi)核,外殼為約10nm厚的CS層,粒徑150nm左右,分布均勻。
采用共混法制備了負載多孔HAP復合微球的CS/GP體系水凝膠,對不同配比體系的凝膠轉(zhuǎn)變速率進行了探討,并測試了水凝膠體系的溶脹性能、滲透壓等特性,采用SEM對水凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了表征。結(jié)果表明負載HAP復合微球的CS/GP體系在體溫下膠凝速度快,凝膠再溶脹度較小,滲透壓在細胞耐受范圍內(nèi),能夠滿足臨床注射需
5、要。通過比較研究,分析了單純CS/GP體系水凝膠與負載HAP復合微球的CS/GP水凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、抗壓強度、體外降解性能的差異,結(jié)果表明負載了HAP復合微球的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)孔道變小,抗壓強度大于單純CS/GP,體外降解實驗表明負載HAP復合微球的CS/GP水凝膠為可降解材料,但比單純CS/GP水凝膠降解速度慢。
將負載多孔HAP復合微球的CS/GP水凝膠和單純CS/GP水凝膠分別與MG63和L929兩種細胞體外共培養(yǎng),進行了
6、細胞增殖、細胞毒性、流式細胞術細胞凋亡分析、掃描電鏡觀察細胞在材料表面的生長情況等生物學評價。噻唑藍(MTT)比色法表明三種水凝膠材料對MG63細胞和L929細胞生長沒有毒性,負載HAP復合微球的兩種凝膠支架相比單純CS/GP凝膠支架能明顯的促進MG63成骨樣細胞的生長,對L929細胞的增殖沒有明顯優(yōu)勢。熒光顯微觀察和流式細胞分析結(jié)果表明:負載HAP復合微球的兩種凝膠支架材料引起MG63細胞凋亡的影響與陰性對照組基本一致,說明材料對MG
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