高燕[1]2000年在《生物降解吸收聚丙交酯及其复合材料的合成、体外降解特征及组织生物相容性研究》文中研究表明长期以来,骨缺损治疗一直是困扰骨科医生的棘手问题。由于组织工程技术合成骨具有正常骨相似的性能,因而近来越来越受到骨科医生的重视。组织工程技术是将具有一定三维结构的组织支架与具有增生繁殖能力的成骨源性细胞复合,在体外适当环境下培养形成新生骨,然后再植入骨缺损处。外消旋聚丙交酯(PDLLA)是一种价廉的可吸收材料,并具有良好的初始机械强度,广泛应用于组织工程中,但PDLLA降解过程中造成的微环境过酸,不利于细胞的生长;并且随着分子量的降低,其机械性能也随之减弱,因而限制了其应用。为了改善这种情况,作者在聚乳酸中加入不同比例的羟基磷灰石和β-磷酸钙,以期探讨各种不同细胞外基质的体外降解特性及组织相容性,评价其在矫形外科应用的前景,以筛选出新型骨科可吸收材料。 第一部分:以DL-乳酸为原料,ZnO为催化剂,脱水缩聚成丙交酯(LA)。然后在SnC12的引发下,LA开环聚合得PDLLA。Ca(OH)2和H3P04的中和反应生成羟基磷灰石,然后在800℃下煅烧3小时,磨细过筛。CaHPO/ZHzo与CaCO。为原料,研磨混合均匀,在常温下升温至980oC,保温两小时后随炉冷却即得纯度较高的 jHyCP粉末,研磨。将 ig聚乳酸uDLLA)置于sin1CHCla内,再加入4gNaCI再超声波仪上分散。然后在直径为scm的玻璃器M中铺展成膜,室温干燥24 /J’时后,继续真空干燥,得到多孔聚乳酸。将0.95gPDLLA置于smlCHCI。内,再加入4gNaCL和 0.05gHA于超声波以上分散。平铺于直径为 scm的玻璃器M中,室温干燥24 ’J’时候真空干燥。然后将复合材料放于250ml的水中,同样滤除复合物中的NaCI,每隔6 ’J’时换一次水,共浸泡48 ’J’时,于室温干燥24小时后,继续真空干燥 12一24小时。制得多孔 5%HA/PDLLA复合材料。同样方法帘备:20%HA/PDLLA(质量比为 1:4),35%HA/PDLLA(质量比为 7:13)及相应比例的 6-TCP/PDLLA复合物。将获得的样块切成 3 X 3 Xsmm3 a 第H部分:将获得的各种样块分别置于30ml蒸馏水(37C)及小鼠下肢肌肉内,分别于 2,4,6,8,10,12周取出,测定缓冲液的 PH值;观察样块的重量,粘均分子量及机械强度的变化,以及组织相容性。 结果表明:各组材料的PH值变化不明显。分子量的变化,0-2周时各组材料均出现一个降解高峰:以后各组材料均出现一个降解快速期。PDLLA为4-6周,p-TCP组为6-8周,其中以5%p-TCP最为明显。HA组为 10-12周。各组材料重量丢失并不明显,但 PDLLA最为明显。其后各组材料均有一个质量丢失快速期:PDLLA为6*周;6刁CP各组为8一m周;HA各组为m——u周。生物力学显示PDLLVe-TCP组的生物力 -5-学指标优于PDLLA及PDLLA/HA组,以20%PDLLA/p-TCP一组最佳。三种材料均具有良好的生物相容性,但仍有较轻的无菌性炎症反应,其中B1CP”DLLA的早期反应稍强烈,但后期并不明显。 结果显示:61CP仔DLLA具有良好的生物力学特性及生物相容性,在体内随时间降解。是一种符合骨组织工程应用的基质材料。其中以20%fi-TCP/PDLLA最佳。
邬海涛[2]2011年在《电活性高分子纳米复合骨修复材料制备及生物活性研究》文中指出本实验室将纳米羟基磷灰石粒子在(n-HA)表面接枝低聚乳酸(LAc oligomer),制备改性n-HA (op-HA),再与聚丙交酯—乙交酯(PLGA)共混制成复合材料op-HA/PLGA。改性后的op-HA颗粒在PLGA基体中具有更均一的分散性,而且op-HA表面的低聚乳酸分子链可以伸入PLGA基体内部,增强了有机和无机两相间的粘附力,提高了复合材料的力学强度;PLGA基体材料可以通过调整组分中乳酸(LA)和乙醇酸(GA)的比例来调节材料的降解时间;将具有生物活性的op-HA与PLGA的降解特性相结合,提高了高分子材料的生物相容性和骨诱导能力,使之更适合于临床骨缺损修复的需要。在上述工作基础上,为进一步提高材料的生物活性和智能性,本课题组合成了既有电活性又可生物降解的苯胺齐聚物(AP)与聚乳酸(PLA)嵌段共聚物(PAP)。苯胺齐聚物与脂肪族聚酯形成共聚物,其特点是具有导电性和生物降解性,良好的生物相容性。导电高分子制成可降解的材料在组织工程领域应用是发展的必然。本章将PAP与op-HA/PLGA以一定比例复合,制备电活性可降解纳米复合骨修复材料(PAP/op-HA/PLGA)。检测与表征材料的导电性,热稳定性,亲水性,膜表面形貌,评价电活性材料对成骨细胞的粘附、生长和增殖能力以及成骨相关基因表达的影响。结果表明,一定浓度PAP的引入可使材料的亲水性增加,热稳定性增强,促进成骨活性。同时,采用冷冻干燥法制备三维支架,对支架材料的孔隙率、微观形貌进行观察;通过动物肌肉植入试验,评价支架材料在体内与肌肉组织的反应,观察支架的矿化和降解变化情况。可见支架的孔隙率以上,孔与孔之间互相连通,材料具有良好的生物相容性,植入动物背部肌肉后1—5月未见明显的排斥反应和炎性反应,5个月后材料矿化明显。羊胫骨缺损及兔桡骨缺损的植入修复试验评价支架材料对骨骼的再生修复功能。结果表明,电活性纳米复合材料PAP/op-HA/PLGA在脉冲电刺激的作用下,可显著提高骨骼的愈合速度和愈合质量。该新型智能材料显示了良好的骨科临床应用前景。本研究通过对电活性PAP/op-HA/PLGA纳米复合材料的表征、测试、生物相容性评价和成骨活性进行详细深入研究,为新材料的制备和临床应用提供了实验依据。
田晋洪[3]2006年在《组织工程隆鼻法的实验研究》文中研究说明目前隆鼻充填材料应用最广泛的是固体硅橡胶、膨体聚四氟乙烯和自体肋软骨等。自体肋软骨效果最好,但其来源有限,需要另行手术切取。如果能够克服传统软骨移植的不足,则在每年众多的隆鼻术中,使用有生命力的软骨组织做充填物是最佳的选择。组织工程学的发展为此带来了新的希望。 组织工程是应用细胞生物学和工程学的原理,研究开发能够修复、维持或改善损伤组织形态和功能的生物替代物的一门科学。软骨组织工程是利用相应的种子细胞与生物可降解材料在体外进行培植,从而得到具有生物活性的“人工软骨”,其结构、功能与自体软骨相类似。软骨组织工程的发展在软骨缺损的修复过程中起到了积极作用,同时为整形美容专业充填材料的发展和改进指明了新的方向。 组织工程技术包括:种子细胞的获取;种子细胞高效、均匀种植于三维支架,形成细胞一支架复合物,并进行共同培养:组织工程软骨的体外构建及动物在体实验观察。本实验将兔的自体软骨细胞分别种植于预先经过胶原凝胶包埋的PHB及改性PHB(PHB-PLA共混物)三维材料支架,形成软骨细胞一可降解三维支架复合物,构建组织工程软骨,并做为隆鼻充填材料移植于兔鼻背骨膜下。在不同时间点,从大体、组织染
刘竞龙[4]2002年在《聚丙交酯—乙交酯(PLGA)共聚和物支架的生物相容性及成骨能力的实验研究》文中研究说明目的 对三维立体泡沫状75:25PLGA材料支架生物相容性及成骨能力进行初步研究;探讨材料进行藻酸钙改性后的结构稳定性和成骨能力;观察改性材料复合生物活性因子VEGF、rhBMP-2后产生骨诱导作用的可行性;评价PLGA支架在矫形外科应用的前景。通过实验验证可吸收的骨构建材料的可靠性,为进一步的材料应用提供实验依据。 方法 将PLGA材料采用低热高压法制备成高孔隙率的泡沫状材料,藻酸钙凝胶改性并复合rhBMP-2、VEGF后进行如下实验: 1.PLGA材料支架的生物相容性实验研究 应用体外复合培养方法,光镜、环境扫描电镜观察及MTT法测定PLGA支架对大鼠成骨细胞生长、增殖的影响。 2.PLGA材料支架的成骨能力的实验研究 用PLGA、PLGA/CAG、PLGA/CAG/BMP、PLGA/CAG/VEGF材料支架修复1cm兔桡骨去骨膜缺损,不同时期采用X线、组织学及扫描电镜观察骨缺损区骨生成状况,8、12周行生物力学测试(三点折弯强度)评价骨生成质量。 结果 1.MIT实验结果表明PLGA和CAG材料均无细胞毒陛,和对照相比,材料组对鼠成骨细胞的生长与增殖无不良影响。体外培养的成骨细胞具有和体内成骨细胞相同的形态学特征,能够分泌碱性磷酸酶(AKP)活性与合成Ⅰ型胶原。 2.所有材料植入骨缺损后,都未引a物明显的全身反应,局部切日愈合良好。从X线检查、组织学分析、和生物力学坝试均表明材料促进不同程度的骨形成。Xg:E]H片检查显示植入PLG:rvvrturl3.ra--liTjl;i].的骨缺损修We而完全;植入PID:t 的骨缺损修复稍慢且不充分,植入PLGW、PLGA/W的骨缺损修复界于上述两者之间,晚期两组之间无显著的差异;空白对照的骨缺损修复少。生物力学测试显示了相同的结果。PLGA材料支架可以在体内降解,但6周时仍有部分材料未完全吸收。改性后及复合细胞因于的PLGA支架因改变了材料的界面特性增加成骨能力及生物力学性能。 结 论 1..PLGA,PLGM,PU3AAIAGhtl.--m--2和 PIXIAKZAGIVEGF是符合骨缺损修复需要的材料。 2.上述的体内、外实验结果显示PLGA,I?ll3AAIAG,PLGAICAG/MPZ,PD3AAIAG/VEGF有良好的生物相容仕,CAG,rbBMPZ和W都具有提高成骨能力的作用。 3.Mh’法是一种检狈0成骨细胞增殖的好方法;大鼠成骨细胞适合用于骨组织生物材料细胞毒性检测。 4.PLGW复合物具有良好骨传导能力,并提高了成骨的质量。PD3A/CAG是一种新型的骨植入材料。 5.藻酸钙改性的H维多ZL立体泡沫状PLGAng是M、W的良好载体并具有良好的成骨能力,能有效地提高骨形成的速度、数量和质量。
陈凡[5]2007年在《医用金属表面大面积规则排列微孔高分子涂层的研究》文中提出本论文的研究目的是在医用金属316L不锈钢(316LSS)表面制备具有表面多孔形貌和良好生物相容性的聚丙交酯乙交酯(PLGA)涂层,降低凝血率,为内皮化支架的制备进行前期的基础研究。本文利用水辅助法原理,克服浇注工艺不能在复杂结构表面制备涂层的缺点,采用浸涂工艺在316LSS表面制备了PLGA微孔涂层。研究了规则排列微孔高分子涂层的形成规律及机制。高分子的分子量及溶液的浓度是影响涂层形貌的两个主要因素。在分子量一定的条件下,当浓度高于某一临界浓度时,涂层容易形成规则排列的多孔形貌,而在临界浓度以下,则容易形成多边形的“胞状”多孔结构;空气湿度和提拉速度对涂层形貌影响不大。对于规则排列多孔形貌,孔径可在1~10微米范围内变化:对高分子量溶液,随浓度的提高,孔径增大,对较低分子量的溶液,随浓度提高,孔径相应减小;同时,孔径随湿度提高而增大,随提拉速度提高,略有增长,但变化不大。在涂层的形成过程中,Marangoni对流和毛细作用是涂层形貌形成的两个主要控制因素。当液膜表面Marangoni对流强度Ma超过临界值Mc=80时,Marangoni对流作用控制涂层成为多边形“胞状”多孔结构形貌:当Ma小于80,毛细作用占主导地位,控制水滴紧密排列,形成排列规则的多孔形貌。本文通过接触角测量方法考察了涂层的亲疏水性。多孔涂层的接触角值(103.3°)大于PLGA致密涂层接触角值(73.6°),显示出疏水性。同时,实验还证明随着孔径的减小,接触角有所增大,即疏水性增强。可以得知,多孔涂层表面不会因为过多的黏结血液而导致血管堵塞。通过血小板黏附试验和动态凝血试验考察了涂层的血液相容性。以316LSS作为参照组进行对比分析,结果可得:PLGA多孔涂层明显降低了血小板在材料表面的黏附,延长了动态凝血时间,表面出良好的血液相容性。同时对于多孔涂层,在孔径与血小板尺寸相近的条件下,血小板不易进入孔洞中而产生血小板聚集,不仅从材料成分而且从形貌上来提高抗凝血性能。本文还探索了通过静电自组装原理在PLGA多孔膜表面制备纳米复合多层膜的工艺,以期进一步改进微孔涂层的生物相容性。
参考文献:
[1]. 生物降解吸收聚丙交酯及其复合材料的合成、体外降解特征及组织生物相容性研究[D]. 高燕. 第一军医大学. 2000
[2]. 电活性高分子纳米复合骨修复材料制备及生物活性研究[D]. 邬海涛. 吉林大学. 2011
[3]. 组织工程隆鼻法的实验研究[D]. 田晋洪. 第四军医大学. 2006
[4]. 聚丙交酯—乙交酯(PLGA)共聚和物支架的生物相容性及成骨能力的实验研究[D]. 刘竞龙. 第一军医大学. 2002
[5]. 医用金属表面大面积规则排列微孔高分子涂层的研究[D]. 陈凡. 大连理工大学. 2007