高孔隙率、高连通性n-HAP/PDLLA复合支架材料研究

摘要

支架材料在组织工程修复中起着重要作用，多孔支架材料能为细胞吸附、增殖、分化和最终神经组织的再生提供可靠的环境。而纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合支架材料可以模拟出与人体组织相似的细胞基质微环境，使种植的细胞保持良好的活性和增殖能力，是目前组织工程支架材料研究的重点内容之一。 本研究采用溶胶凝胶法，结合冷冻干燥技术制备出纳米羟基磷灰石(n—HAP)，再将制得的n—HAP粉与外消旋聚乳酸(PDLLA)溶液共混复合，并结合一种新的相分离/糖球滤沥复合法制备出n—HAP/PDLLA多孔支架材料，为了进行对比分析，本研究制备了5组不同n—HAP含量(10％、20％、30％、40％、50％)的支架材料和纯PDLLA支架对照组。通过粒度分析、X射线衍射(XRD)及透射电镜分析(TEM)对n—HAP进行了表征；通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT—IR)分析、孔隙率及力学性能的测试对多孔复合支架进行表征；还通过体外降解实验及细胞相容性实验，对n—HAP/PDLLA复合多孔支架进行了生物医学评价。 实验结果表明制得的n—HAP粒径在60-80 nm之间，冷冻干燥工艺有效地避免n—HAP产生硬团聚，保证了n—HAP能均匀地分散在聚乳酸溶液中；采用相分离/糖球沥滤复合法制备的n—HAP/PDLLA复合多孔支架具有高孔隙率、高连通性结构，孔隙率达95％以上，孔隙结构的影响因素分析表明，孔径尺寸可以通过致孔剂(糖球)的尺寸来调节，连通性可以通过糖球热处理温度和时间来调节，适合的热处理条件是：37℃下保温15 min；压缩模量测试表明，n—HAP的加入增强了支架的力学性能，HAP含量在30％时，达到最大值9.31 MPa。细胞毒性实验表明n—HAP/PDLLA多孔支架材料的毒性反应分级都呈0级或I级，无细胞毒性，生物相容性良好。降解实验显示n—HAP缓解了PDLLA降解酸性和降解速度过快的问题，所以此方法制得的n—HAP/PDLLA多孔支架材料满足组织工程的临床应用要求，是较理想的组织工程复合支架材料。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1生物材料与组织工程

1.1.1生物材料

1.1.2组织工程

1.2组织工程用多孔支架材料

1.2.1组织工程对多孔支架的性能要求

1.2.2支架材料在组织工程支架中的作用

1.2.3多孔支架材料的制备方法

1.2.4生物复合材料的性能优势

1.2.5 HAP与PLA的复合

1.3论文的立题与研究内容

1.3.1论文的立题

1.3.2研究内容

第2章n-HAP/PDLLA复合多孔支架制备研究

2.1 n-HAP的制备

2.1.1实验原料及设备

2.1.2制备方法

2.2 n-HAP与PDLLA的复合

2.3 n-HAP/PDLLA复合多孔支架的制备成型

2.3.1实验原料及设备

2.3.2制备方法

第3章n-HAP/PDLLA复合多孔支架材料测试与表征

3.1 n-HAP的表征

3.1.1透射电镜分析(TEM)

3.1.2 X射线衍射分析(XRD)

3.1.3粒径分析

3.2 n-HAP/PDLLA复合多孔支架的表征

3.2.1三维结构表征

3.2.2孔隙率测定

3.2.3支架多孔结构的影响因素分析

3.2.4红外光谱(IR)分析

3.2.5复合支架力学性能测试

3.3本章小结

第4章n-HAP/PDLLA复合多孔支架降解性及细胞相容性研究

4.1复合材料体外降解实验

4.1.1材料准备

4.1.2实验方法

4.1.3测试方法及内容

4.1.4实验结果与讨论

4.2复合材料体外细胞毒性实验

4.2.1材料准备

4.2.2研究方法

4.2.3测试方法及内容

4.2.4实验结果与讨论

4.3本章小结

第5章结论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢