胶原/生物活性玻璃/壳聚糖增强型复合支架

摘要

背景：生物活性玻璃/胶原复合材料具有优良的成骨活性和的生物学性能，然而其在人体环境中易降解而导致支架溃散、力学性能下降。目的：构建具有良好力学性能、抗降解性能和骨修复特性的胶原/生物活性玻璃/壳聚糖增强型复合支架。方法：以壳聚糖作为分散剂，将生物活性玻璃粉体预先在壳聚糖溶液中均匀分散，然后与胶原溶液混合，结合冷冻干燥法制备多孔胶原/生物活性玻璃/壳聚糖增强型复合骨修复支架。采用傅里叶变换红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、动态生物力学试验机等对复合支架的结构和性能进行表征。结果与结论：由于壳聚糖和生物活性玻璃粉体在微酸性环境下的电荷吸引，使在壳聚糖中预分散的生物活性玻璃颗粒在复合支架中分散更均匀；壳聚糖的引入大量增加了机体中的羟基和氨基，使分子间的相互作用增强，显著提高了材料的抗压模量和强度；壳聚糖和胶原在分子尺度的混合，使胶原分子被壳聚糖包裹，降低了胶原酶对胶原分子的酶切能力，显著提高了复合支架的抗胶原酶解性；壳聚糖分子使生物活性玻璃颗粒更均匀的包裹在大分子基相中，减少了生物活性玻璃颗粒的团聚和暴露，导致复合支架在模拟体液中的矿化活性略微降低。