聚吡咯-聚乳酸電活性復(fù)合物的制備、表征和生物相容性研究.pdf

1、在骨種植修復(fù)的臨床實踐中，種植體與骨組織結(jié)合的減弱和喪失是絕大多數(shù)種植失敗的原因。如何進一步增強種植體骨界面結(jié)合強度，實現(xiàn)完善的骨整合，是當前種植體材料設(shè)計與改性研究中待解決的問題。電學微環(huán)境是成骨細胞所處的重要微環(huán)境之一，模擬骨電環(huán)境對骨的再生重建及促進種植體骨整合具有重要意義。導(dǎo)電高分子材料聚吡咯(Polypyrrole，Ppy)具有多種不同于一般醫(yī)用高分子材料的特殊性質(zhì)：優(yōu)異的導(dǎo)電性能，生物相容性良好，對藥物可以進行電化學控制釋放

2、。理想的骨內(nèi)植入材料不但要具有良好的生物相容性和骨誘導(dǎo)活性，而且要求能夠在接受外界刺激的同時做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)細胞的附著、鋪展、增殖、分化和礦化?；诠欠N植材料功能化設(shè)計的考慮，我們利用化學氧化法制備聚吡咯/聚乳酸（Ppy/PLA）電活性復(fù)合物。試圖在兼顧種植材料表面的生物相容性、力學穩(wěn)定性和電活性導(dǎo)電穩(wěn)定性原則的同時，響應(yīng)外界微電環(huán)境刺激，增進種植體骨界面的化學結(jié)合，提高骨種植技術(shù)的成功率。 此研究包括五個部分： (1)

3、設(shè)計既可以放置復(fù)合材料測試其導(dǎo)電性，又可以將細胞種植在腔內(nèi)的導(dǎo)電裝置，并構(gòu)建10通道直流電刺激系統(tǒng)。 (2) 采用化學氧化法制備含有10％的Ppy/PLA電活性復(fù)合物，測試材料表面的微觀形貌、化學成分和電導(dǎo)穩(wěn)定性。 結(jié)果顯示:Ppy微環(huán)境形成串分布在PLA中，在1000個小時以上具有良好的導(dǎo)電穩(wěn)定性。 (3) 運用組織貼塊法培養(yǎng)了SD大鼠顱蓋骨成骨細胞，并通過形態(tài)學觀察和Von Kossa染色法鑒定培養(yǎng)的細胞具有

4、成骨細胞的典型生物學行為。并通過測試1-7代成骨細胞堿性磷酸酶活性得到3-6代成骨細胞最適合體外實驗。 (4) 將成骨細胞種植在Ppy/PLA復(fù)合膜上，通過掃描電鏡觀察其附著和伸展狀態(tài)良好。使用0，12.5，25，50，75，100，125，150，175，200 μA/cm2電刺激種植在Ppy/PLA電活性復(fù)合物上的成骨細胞，通過MTT法測試得到50和75 μA/cm2是促進細胞增殖的最適合電流值。 (5) 使用0，1

5、2.5，25，50，75，100，125，150，175和200 μA/cm2電刺激種植在Ppy/PLA電活性復(fù)合物上的成骨細胞，通過檢測ALP活性和胞外鈣基質(zhì)的含量得到50 μA/cm2的電流刺激可以明顯促進細胞分化和礦化。 從以上研究可以得出，制備的Ppy/PLA電活性復(fù)合物同時具備Ppy和PLA的特性，將原代大鼠成骨細胞種植在其上，通過施加不同的直流電刺激發(fā)現(xiàn)，Ppy/PLA電活性復(fù)合物的生物相容性良好，且50 μA/cm