骨组织工程支架材料及其力学性能

骨组织工程的研究是组织工程最为活跃的领域之一,如何制备理想的骨支架材料是当前的一个研究热点.通过人们的努力,目前已有多种骨组织工程支架材料问世.综述了各类骨组织工程支架材料的优缺点,对比了它们的力学性能,并对骨组织工程的前景进行了展望.     

骨组织工程PLGA/TCP复合材料的性能研究

骨组织工程的支架要求有与人骨在功能梯度上相一致的材料结构、几何结构和生理功能。PLGA／TCP复合材料具有适用于骨组织工程支架的综合性能。以快速成形技术低温沉积工艺的成形效果来评价材料的成形性能，以体外降解试验来评价材料的降解性能，以国家标准的方法来评价材料的细胞毒性，对PLGA和TCP不同配比下的性能进行了研究，发现TCP含量的增加有利于降低材料的细胞毒性，加快了材料的降解，但同时降低了材料的成形性能。从骨组织工程的临床应用来看，低的细胞毒性是需要首先得到保证的，成形性能则通过其他方式来改善。     

纳米磷灰石晶体/聚酰胺复合骨组织工程支架材料的研究

采用常压共溶、共沉淀和水热处理的方法制备了纳米磷灰石晶体／聚酰胺复合骨组织工程支架材料。纳米磷灰石在复合材料中含量高达60wt％(重量比),纳米磷灰石和聚酰胺之间有化学键结合,材料的力学性能接近自然骨水平。复合材料可加工成块状多孔体,材料的孔隙率为55％-70％,平均孔径为300μm,多孔支架不仅有大孔,而且大孔壁上含有丰富微孔,是一种非常有发展前景的组织工程材料。     

用于骨组织工程的羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃复合多孔支架材料

研究了用于骨组织工程的复合型羟基丁酸-戊酸共聚物／溶胶-凝胶生物活性玻璃多孔支架材料，采用溶液浇注沥滤法制备了任意形状的三维连通多孔结构支架，并进行三维结构表征和显微形貌观察；通过对成型条件的调节，可控制支架的孔径和孔隙率；在模拟生理体液中进行复合支架材料的生物活性测试。研究表明，通过控制致孔剂用量、尺寸大小和分散，得到的支架材料呈三维连通开孔结构，且孔隙分布均匀、孔隙率达90％以上；扫描电镜观察结果显示，羟基丁酸-戊酸共聚物与生物活性玻璃良好相容，后者粘附在支架孔壁上；支架在模拟生理体液中浸泡后发现生物活性玻璃表面有羟基碳酸磷灰石多晶体生成，表明复合支架仍保持了BG的生物活性。     

骨组织工程支架材料的研究进展

骨组织工程的发展,要求充分结合材料工程与生物工程相关知识,对植入材料进行分子及细胞水平的设计.细胞外基质材料(支架材料)的选择与制备是骨组织工程的一项重要而关键的任务.如何找到能促进并指导细胞黏附、增殖的支架材料是目前骨组织工程研究的热点之一.介绍了骨组织工程相关原理,并综述了几种支架材料的发展研究现状.     

纳米磷酸钙骨组织工程支架材料研究进展

随着纳米和生物技术的进步,国内外学者制备了一系列新型的骨组织工程支架材料.为了更好地认识纳米生物材料的优点和指导制备新型的骨组织工程支架材料,综述了近年来纳米磷酸钙相关支架材料研究进展,着重介绍了纳米磷酸钙陶瓷、纳米磷酸钙复合陶瓷以及纳米磷酸钙/聚合物复合材料制备方法、性能和应用,并总结了各类方法的不足之处和将来发展的...     

PLGA组织工程支架材料在生理盐水中的降解性能

本文利用红外漫反射仪、DSC测试,并通过对PLGA组织工程支架在生理盐水中的失重率、分子量以及生理盐水pH值变化的研究,发现:孔径在200-300微米的PLGA组织工程支架,在37℃,振荡速度为160r/min的生理盐水中,随着降解时间的延长,分子量不断减小;随着降解时间的延长,支架重量有升有降,但长期呈下降的趋势;DSC测试显示,支架材料中的GA链相对于LA链更易降解;FTIR图谱显示,PLGA组织工程支架材料的降解主要是酯键水解。     

骨组织工程支架的制造

支架的研究一直是骨组织工程研究的主要问题之一，到目前为止已经开发出了不少比较成熟的支架制作技术，但是这些技术都还存在一定的缺陷，快速成形技术由于具有快速性和高度柔性的突出优点，因而在支架制造方面具有广泛的应用前景，清华大学已经在这个方面进行了大量的基础性研究。     

骨组织工程支架材料的研究进展

综述了骨组织工程支架材料在骨缺损治疗的研究现状,并展望了其未来的发展方向。利用各种材料的优势互补性,将两种或两种以上材料通过恰当的方式组合成复合支架材料,其力学性能和降解速率可根据各组分材料的种类、数量及组合方法的变化进行调节,按照要求制备出具有一定机械强度和降解速率的支架材料。并指出骨组织工程复合支架材料将会成为骨缺损修复中一类富有潜力的生物材料。     

骨组织工程用支架材料研究进展

骨组织工程用支架材料是骨组织工程研究的主要内容之一 ,按来源可将支架分为天然支架材料和合成支架材料 ,本文综述了骨组织工程用支架材料的研究和应用。     

Evaluating and Modeling the Mechanical Properties of the Prepared PLGA/nano-BCP Composite Scaffolds for Bone Tissue Engineering

In this paper, preparation of nano-biphasic calcium phosphate (nBCP), mechanical behavior and load-bearing of poly (lactide-co-glycolide) (PLGA) and PLGA/nBCP are presented. The nBCP with composition of 63/37 (w/w) HA/β-TCP (hydroxyapatite/β-tricalcium phosphate) was produced by heating of bovine bone at 700℃. Composite scaffolds were made by using PLGA matrix and 10-50 wt% nBCP powders as reinforcement material. All scaffolds were prepared by thermally induced solid-liquid phase separation (TIPS) at -60℃ under 4 Pa (0.04 mbar) vacuum. The results of elastic modulus testing were adjusted with Ishai-Cohen and Narkis models for rigid polymeric matrix and compared to each other. PLGA/nBCP scaffolds with 30 wt% nBCP showed the highest value of yield strength among the scaffolds. In addition, it was found that by increasing the nBCP in scaffolds to 50 wt%, the modulus of elasticity was highly enhanced. However, the optimum value of yield strength was obtained at 30 wt% nBCP, and the agglomeration of reinforcing particles at higher percentages caused a reduction in yield strength. It is clear that the elastic modulus of matrix has the significant role in elastic modulus of scaffolds, as also the size of the filler particles in the matrix.     

PLGA组织工程支架材料在SBF中的降解性能和生物矿化性能

本文采用pH值测量、特性粘度、失重、DSC和电子探针的研究方法,研究了PLGA组织工程支架在模拟体液中的降解性能和生物矿化性能。研究发现随着在SBF中浸泡时间的增长,PLGA支架材料的分子量不断下降;浸泡在SBF中的PLGA组织工程支架材料的重量由沉积进程和降解进程共同决定;DSC测试显示,浸泡在SBF中的PLGA组织工程支架材料的羟基乙酸单元(GA)相对于乳酸单元(LA)更易降解;电子探针测试显示,浸泡在SBF中的PLGA组织工程支架材料表面有磷酸盐沉积物产生。     

丝素蛋白支架的制备及其在组织工程中的应用

作为一种天然的纤维蛋白,蚕丝具有良好的力学性能、生物相容性和可降解性,这使其在生物医学方面的应用不断拓展。多孔支架能够为细胞的粘附和增殖提供有利的微环境,在重塑和修复组织的过程中起着至关重要的作用。本文综述了丝素蛋白支架的多种制备方法,如静电纺丝法、冷冻干燥法、沥除法和发泡法等,阐述了丝素蛋白支架的表面改性方法,总结了丝素蛋白支架在组织工程中的应用。     

骨组织工程支架-多孔β-磷酸三钙陶瓷的制备与性能

本文通过多孔β-磷酸三钙陶瓷的性能研究，发现将孔度提高到40％以上、孔径在100～500微米之间时，陶瓷还保持一定强度；X-射线衍射证实陶瓷组成为β—磷酸三钙晶体。预期该支架可用作骨组织工程支架。     

羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖组织工程骨的制备及表征

以京尼平(Genipin)为交联剂,通过粒子沥滤结合冷冻干燥工艺制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖复合支架。然后依据组织工程的原则,将pcDNA3.1-血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)165质粒转染后的骨髓间充质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs)与支架复合构建组织工程骨。最后将该组织工程骨植入到兔桡侧,观察其成骨能力及降解速度。结果表明:京尼平交联的支架材料的微观结构、力学性能与天然松质骨相似,可满足支架材料的要求;且支架材料具有自发荧光特征,便于观察支架的微结构及界面上细胞的粘附情况;动物实验表明所得复合骨具有生物相容性好、无毒副作用的优点及促进局部微血管形成、加快骨缺损修复的作用,其降解速度与骨生长速度基本匹配,是一种潜在的性能优良的骨修复材料。