基于羟基磷灰石、壳聚糖和丝素蛋白的三维多孔梯度支架的构建及表征

摘要

关节软骨是一种在组织学上可划分为四个区域的复杂组织，每一层的物质组成、形态结构、力学强度等各不相同，形成一种梯度结构。三维多孔梯度支架即基于软骨组织的复杂结构而制备的仿生层状支架，用于修复具有梯度结构的软骨组织损伤，以期获得良好的修复效果。
　　常温常压下，运用化学共沉淀的方法合成得到纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物，对复合材料进行表征。通过透射电镜观察其形貌，X射线衍射和红外光谱进行进一步结构分析，获得所需复合材料。从天然蚕茧中提取丝素蛋白，筛选梯度壳聚糖/丝素蛋白浓度比，得到丝素蛋白/壳聚糖混合液。
　　采用低温冷冻成形的方法，构建四层梯度仿生支架。以纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物作为支架的最底层，剩余三层由不同比例的丝素蛋白/壳聚糖混合物组成，丝素蛋白的含量从第一层到第三层依次减少，壳聚糖含量依次增加，以模拟天然软骨基质内的组分变化，从而更好的应用于软骨损伤修复。
　　以三聚磷酸钠为交联剂，对支架进行后处理，提高支架的力学强度。最终获得的支架具有可控的形貌、梯度分布的孔径以及90％以上的孔隙率。湿态支架的整体压缩模量和压缩强度分别为683 KPa和53 KPa，且从第一层到第四层支架的机械强度有着显著性递增变化，这和软骨各区域力学强度的变化基本相对应。此外，体外的细胞接种实验表明软骨细胞可在支架上粘附、增值，体现了支架材料的良好生物相容性。
　　以纳米羟基磷灰石/壳聚糖/丝素蛋白为材料制备的四层梯度仿生支架，在孔径、孔隙率、力学强度、细胞相容性等方面表现良好，在软骨损伤修复方面有着潜在的应用前景。

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1绪 论

1.1 关节软骨

1.2 组织工程与支架材料

1.3 羟基磷灰石、壳聚糖和丝素蛋白在软骨修复材料方向上的应用

1.4 梯度支架

1.5 研究课题的提出

2 羟基磷灰石、壳聚糖和丝素蛋白三种原材料的制备与表征

2.1 引言

2.2 试剂及仪器

2.3 实验过程

2.4 实验结果与讨论

2.5 本章小结

3 支架各层复合物的构建

3.1 引言

3.2 试剂及仪器

3.3 各层混合液的制备

3.4 实验结果与讨论

3.5 本章小结

4 纳米羟基磷灰石/壳聚糖/丝素蛋白三维多孔梯度支架的构

4.1 引言

4.2 试剂及仪器

4.3 三维多孔梯度支架的构建及基本表征

4.4 实验结果与讨论

4.5 本章小结

5 全文总结与展望

5.1 本文主要研究成果

5.2 本文创新点

5.3 展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间发表论文目录