纳米纤维增强双层组织引导膜力学及细胞响应研究

摘要

牙周缺损中常常伴随着牙槽骨和牙周膜同时缺损的问题。常规采用的治疗方法是采用骨组织工程引导（guided bone regeneration，GBR）膜，由于成纤维细胞和上皮细胞生长速度较快，而成骨细胞生长速度较慢，在牙龈软组织与骨缺损区之间放置生物屏障膜，创造相对封闭环境，阻止软组织中成纤维细胞和上皮细胞长入缺损区，保证生长速度较慢的成骨细胞有足够时间生长进入缺损区，确保正常骨组织的生长和修复，但同时限制软组织对创区血供以及自身功能的修复。但目前组织工程引导膜存在两方面问题：一是力学性能不足，二是仅能引导骨组织再生，而缺乏牙周软组织的引导再生。 本研究通过热致相分离技术，制备多孔纳米羟基磷灰石/聚酰胺（nano-hydroxyapatite/polyamide，nHA/PA）复合膜材料。nHA晶体结构与人体骨骼组织主要无机矿物成分相似，植入人体后nHA能与人体软骨组织发生键合作用且不会产生排斥作用，具有良好的生物相容性、生物活性和骨传导性，广泛应用于骨修复材料。利用静电纺丝技术，在纳米羟基磷灰 石/聚酰胺（nHA/PA）多孔膜基底表面构造不同取向的PA纳米纤维，从而制备出纳米纤维增强双层组织引导膜。PA 含有与胶原相似的酰胺基团（-CO-NH-），具有良好的细胞相容性和力学性能。两者综合了nHA生物活性高，PA力学强度高的优点，在骨修复临床中已成功应用。本研究通过扫描电镜（SEM）对滚筒不同转速下（0，500，1500 r/min）的nHA/PA多孔膜表面形成的PA纳米纤维的微观结构、取向情况进行观察；万能材料试验机对不同材料的力学性能进行测试；能谱仪（EDS）对nHA/PA复合膜的成分分布进行测试；利用仿生矿化技术研究nHA/PA复合材料与纳米PA纤维的矿化成骨能力；将双层组织引导膜材料与 MG63 细胞共培养，研究细胞在材料周围生长情况，并通过MTT技术定量研究了细胞的增殖情况，测试其生物相容性。 研究结果表明：热致相分离法制备的nHA/PA 膜表面及内部富多孔结构，纳米HA晶粒在PA基质中均匀分布。静电纺丝法在基底膜表面构建纳米纤维，随着转速增大，基底膜表面的纳米纤维取向性逐渐增加。力学测试结果表明，引入纳米纤维后，双层组织引导膜材料力学性能均有增强，500 r/min转速下,双层组织引导膜材料中，纳米纤维层与nHA/PA基底应变同时达到最大，拉伸强度达到39.86 ± 4.73 MPa。矿化实验表明，矿化沉积物的量随矿化时间的增长而增加，在相同矿化时间下，nHA/PA复合膜的矿化能力优于PA纳米纤维。细胞实验显示，双层组织引导膜材料周围细胞生长良好，增殖明显，具有良好的细胞相容性，在牙周组织缺损再生领域有潜在临床应用。

目录

封面(终板)

声明

硕士毕业大论文终版不改.(0613) -.