亞臨界二氧化碳燒結(jié)共載細(xì)胞多孔微球組織工程支架及其性能的研究.pdf

1、微球燒結(jié)組織工程支架是利用“模塊化”思想，對材料塑化，使單一的微球彼此黏結(jié)形成支架，在組織工程構(gòu)建中具有重要的地位。CO2作為一種綠色燒結(jié)劑，在組織工程構(gòu)建過程中，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。本文采用復(fù)乳法制備聚乳酸羥基乙酸共聚物（poly(lactic-co-glycolic acid,PLGA)）多孔微球，以亞臨界CO2為燒結(jié)劑，將多孔微球燒結(jié)成完整的支架，并考察影響微球性能的因素，燒結(jié)工藝對支架的影響，微球及其支架的生物學(xué)性能。
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2、先以PLGA的二氯甲烷溶液為油相，NH4HCO3的水溶液為內(nèi)水相，聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）的水溶液為外水相，通過復(fù)乳法制備多孔微球。主要考察均質(zhì)勻化速率、水油比、油相濃度、致孔劑濃度、攪拌速率、外水相濃度等因素對微球粒徑、孔徑和吸水率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，均質(zhì)勻化速率為10,000rpm，外水相與油相體積比為1:3.2，PLGA濃度為6％，發(fā)泡劑濃度為10%，攪拌速率為200rpm，PVA濃度為0.5%的條

3、件下，可制備出平均孔徑大于20μm，粒徑大于200μm且吸水率良好的多孔微球。頂空氣相色譜檢測微球中殘留的二氯甲烷含量遠(yuǎn)低于美國藥典USP467的上限600ppm。
　　其次，以多孔微球?yàn)榛?，考察不同燒結(jié)壓力、燒結(jié)時(shí)間、微球粒徑對支架性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粒徑為200～350μm，燒結(jié)壓力為2MPa，燒結(jié)時(shí)間為10min的條件下，可制備出微球平均泡孔大于20μm，壓縮強(qiáng)度高（>100kPa），孔隙率高（>85%）的燒結(jié)支架。

4、紅外光譜、XRD與DSC分析表明，PLGA材料經(jīng)過亞臨界CO2處理后，化學(xué)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)、晶型、玻璃化溫度等均未出現(xiàn)明顯變化。
　　隨后對支架材料進(jìn)行簡單的生物相容性評價(jià)。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，材料浸提液對細(xì)胞生長無抑制作用，細(xì)胞形態(tài)良好，相對增殖率大于95%，屬于1級水平；全身急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，受試小鼠生長狀況良好，體重增加明顯，肝臟病理學(xué)檢測無明顯炎癥反應(yīng)，即為無毒材料；溶血實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，材料溶血率低于國家規(guī)定的最低限度5%

5、，具有良好的血液相容性；CO2對細(xì)胞性能影響的結(jié)果表明，亞臨界CO2對細(xì)胞生理活性無明顯影響。
　　最后分別制備共載C5.18與L929兩種細(xì)胞的多孔微球燒結(jié)支架，研究細(xì)胞在支架上的生理活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一步法構(gòu)建共載細(xì)胞多孔微球燒結(jié)支架，可以提高細(xì)胞在支架上的黏附率（C5.18:60.00%±2.90%，L929:80.13%±4.19%），同時(shí)較大的孔徑不僅為細(xì)胞提供黏附位點(diǎn)，而且利于成纖維細(xì)胞向微球內(nèi)部生長，細(xì)胞持續(xù)增殖2