非化学计量羟基磷灰石骨水泥的制备及性能研究

采用磷酸四钙和磷酸氢钙混合粉末制备了nCa/nP比为1.58的非化学计量羟基磷灰石骨水泥(n-HAC)及其多孔支架材料。结果表明:与nCa/nP=1.67的化学计量羟基磷灰石骨水泥(HAC)相比,n-HAC的凝结时间和抗压强度没有明显的区别。XRD和IR显示:n-HAC与HAC都为羟基磷灰石结构,但n-HAC在Tris-HCl缓冲溶液的降解性明显大于HAC。细胞培养结果表明:成骨细胞在n-HAC和HAC两种材料上的粘附和细胞形态没有明显的区别,但细胞在n-HAC上的增殖率明显高于HAC。将多孔n-HAC支架材料植入兔股骨缺损处,观察其修复骨缺损情况,组织学分析结果表明:新生骨在多孔支架的表面形成,并长入其内部;n-HAC在体内的降解比HAC快,能明显地促进新骨生成。     

三维打印双固化POXC/CPC可降解骨修复支架

从成分设计和结构控制着手,在木糖醇部分取代1,8-辛二醇与柠檬酸聚合反应制备聚(柠檬酸-辛二醇-木糖醇)酯(POXC)的基础上,采用POXC预聚体与磷酸钙骨水泥(CPC)悬浮体三维打印了孔道贯通的POXC/CPC多孔复合预支架,并进一步采用固化反应制备得到该复合支架。探索了材料的可打印参数,评价了复合支架的降解性、润湿性以及生物相容性。结果表明,POXC的降解速率随着木糖醇取代度的增加而增大。56d后,POXC/CPC降解率高达43%,对照组聚(1,8-辛二醇-柠檬酸)酯/CPC(POC/CPC)降解率近10%,这是由于POXC与复合支架的贯通孔结构的协同作用所致。木糖醇的引入及其与CPC的复合大大提高了支架的亲水性,有利于细胞的黏附和增殖。POXC/CPC支架具有贯通的大孔结构、良好的生物相容性和降解性,可促进骨缺损的修复。     

聚磷酸钙骨支架材料的可控降解性和细胞毒性研究

采用重力二次烧结法制备了聚磷酸钙(CPP)骨支架材料,并对材料的体外可控降解性和细胞毒性进行了研究。实验结果表明,CPP呈线性链状结构,具有无定形态、γ-CPP和β-CPP 3种结构。晶相对CPP的降解速率影响明显,无定形CPP降解最快,10 d完全降解;β-CPP降解最慢,30 d约失重11％。同时,材料的降解速率随烧料粒径的增大而加快。细胞在材料表面粘附铺展且增殖良好。制备的CPP骨支架材料具有优良的可控降解性和生物相容性,可用于修复骨组织缺损和作为支架材料用于组织工程。     

PPDO/OMMT纳米复合材料在微生物环境下的降解行为

采用微生物水性培养液降解实验法对聚对二氧环己酮/有机蒙脱土(PPDO/OMMT)纳米复合材料的生物降解性能进行了研究.通过质量、特性黏数、pH、热分析和电子扫描显微镜(SEM)研究了试样的降解过程.结果表明,在本实验条件下,PPDO/OMMT纳米复合材料降解性随着OMMT含量的增加而增加.降解90天,在微生物水性培养液...     

聚酯多孔支架降解液对骨髓基质干细胞活力和成骨分化的影响

通过室温模压/粒子浸出方法制备得到聚乙交酯丙交酯(PLGA)多孔支架,每个质量50 mg、孔径200～300μm、孔隙率略大于90%的PLGA85/15多孔支架在10 mL磷酸盐缓冲液(PBS)中37℃体外降解24周.降解液每周换一次,不同时间点的降解液被收集、并加入骨髓基质干细胞(MSC)的培养液或者成骨诱导液中,利用胞外乳酸脱氢酶含量检测、细胞死活染色、四唑盐检测、碱性磷酸酶染色和定量检测的方法考察降解液对MSC的活力和成骨分化能力的影响.实验结果表明,PLGA多孔支架材料在PBS中逐渐降解,其质量、尺寸、孔径、孔与孔的连通性、分子量有不同程度的降低;其降解液在本研究的实验条件下未发现对MSC有明显的细胞毒性,对MSC的活力、增殖以及成骨分化均无显著的负面影响.     

粒子尺寸与表面改性对PPDO/CaCO3复合材料机械性能的影响

选用三种CaCO3粒子[纳米粉料(nano-CaCO3,记为CC1),晶须(CaCO3 wisker,记为CC2)和偶联剂处理的晶须(silane coated CaCO3 wisker,记为CC3)]在有机溶液中与聚对二氧环己酮(PPDO)通过溶液共混制得三种不同的PPDO/CaCO3复合材料——PPDO/CC1,PPDO/CC2和PPDO/CC3.力学性能测试发现,PPDO/CC2的拉伸强度较PPDO大幅提高;但CC3与PPDO的相容性变差,导致PPDO/CC3的力学性能明显下降.     

高分子量聚对二氧环己酮改进聚DL-乳酸柔韧性的研究

为了提高DL-聚乳酸(PDLLA)的柔韧性,将10～20wt%不同比例的由本课题组自主合成的高分子量聚对二氧环己酮(PPDO)加入到PDLLA基体中,对共混物的微观两相形态、力学性能、热学性能和表面性质、降解性能等物化性质进行了研究.实验结果表明,PPDO加入后,在PDLLA/PPDO共混物的柔韧性得到显著提高的同时,共混物表面亲水性相应提高,降解速率也随之加快.     

静电纺丝素/胶原/聚合物复合纤维的制备及其力学性能的研究

目前,将天然高分子蛋白和聚合物共混利用静电纺丝法制作各种组织工程支架材料倍受关注。基于这种研究背景,在本文中利用静电纺丝技术,制备了丝素(SF)/胶原(COL)/聚左旋乳酸(PLLA)和SF/COL/聚左旋乳酸-己内酯(PLCL)两种共混复合纤维膜,通过扫描电镜(SEM)对纤维形态结构分析,发现复合纤维形貌良好,直径较为均一。同时改变纺丝液中高分子蛋白的比例,复合纤维的直径也随之减小。此外,对复合纤维进行了力学性能测试,发现随着聚合物含量的增加,复合纤维膜的力学性能得以改善,SF/COL/PLCL组复合纤维的拉伸性能明显优于SF/COL/PLLA组。     

纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架材料的降解特性及生物相容性研究

应用共混法制备了纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架材料, 通过体外降解和细胞培养实验研究了复合支架材料的降解特性和生物相容性. 体外降解实验结果显示, 复合支架材料具有稳定的降解能力; 在降解过程中, 羟基磷灰石由于与降解液发生钙、磷等离子的交换, 使其结晶得到了进一步生长和完善. 利用细胞计数法、四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法和碱性磷酸酶(ALP)活性测定等分析了复合支架材料的生物相容性, 结果表明, MG63细胞在复合支架材料上具有良好的粘附、增殖能力, 并可引起早期的骨分化. 因此, 纳米羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架作为骨组织工程的支架材料具有良好的应用前景.     

聚对二氧环己酮在不同介质中的体外降解研究

研究了聚对二氧环己酮(PPDO)在蒸馏水(p H=6.50),生理盐水(p H=4.50),PBS缓冲溶液(p H=7.44)中,37℃条件下降解过程中的质量损失、吸水率、特性粘度以及环境的p H值变化情况,以及其力学性能的变化。研究发现PPDO在蒸馏水和生理盐水中降解行为明显加速。