应用自组装技术在牙釉质表面接枝功能化基团

目的 通过自组装技术在牙釉质表面接枝不同活性基团,进而研究不同基团对牙釉质表面生物矿化的影响,为深入探讨牙釉质的再矿化提供基础.方法 在室温下将实验标本分别浸入1 mmol/L的带有活性烷烃硫醇基团HS(CH2)11X(X=PO4H2,CH3,COOH or OH)的乙醇溶液和3-巯基-1-丙磺酸钠的去离子水溶液中24h,利用接触角和红外光谱分析不同活性基团在牙釉质表面上的接枝效果.结果 接触角和红外光谱图表征结果表明,在牙釉质表面已接枝上-PO4H2,-SO3H,-COOH,-OH和-CH3基团.结论 通过水解可成功地在牙釉质表面形成含有-PO4H2,-SO3H,-COOH,-OH和-CH3活性基团的自组装单层膜.     

壳聚糖/液晶复合水凝胶的制备及细胞相容性研究

 目的：基于仿生理念构建壳聚糖/液晶(CS/LC)复合水凝胶体系,通过观察复合水凝胶表面形貌和相分离结构、评价细胞相容性,探讨复合水凝胶体系中液晶微区结构形态对细胞行为的影响。方法：以CS为基底材料,复合具有一定流动和取向的羟丙基纤维素酯类LC,制备具有类生物膜结构的CS/LC复合基质,采用扫描电镜、X射线衍射等手段对复合材料进行表征分析,并进一步观察复合水凝胶对成纤维细胞活性的影响。结果：CS/LC复合水凝胶主要呈现非晶态,LC相以“岛屿”状态均匀分布于CS水凝胶基材中,与CS构成两相分离结构;细胞相容性实验表明复合水凝胶中嵌有连续分布的流动性LC畴有利于细胞的初始黏附与生长。结论：复合水凝胶的仿生结构及类组织黏弹性使其表现出良好的细胞相容性。     

壳聚糖与Ⅱ型胶原复合制作组织工程软骨支架及其性能研究

目的探讨采用壳聚糖与Ⅱ型胶原复合制作新型组织工程软骨三维多孔支架的方法,并对其理化性能进行检测. 方法将精制88%脱乙酰度壳聚糖溶于0.2 mol/L醋酸溶液制成2%溶液,高纯度猪Ⅱ型胶原溶于0.5 mol/L醋酸溶液制成1%溶液,两者按4∶1(重量比)充分搅拌混合,采用冷冻干燥法制成壳聚糖与Ⅱ型胶原复合支架.采用碳化二亚胺/ N-羟基琥珀酰亚胺对支架进行交联,力学测定比较支架交联前后的强度变化,扫描电镜观察其超微结构,于2、4、6和8周经溶菌酶体外降解实验测定其体外降解性. 结果制备的复合支架成形良好,交联后其力学强度明显增加.扫描电镜显示壳聚糖与Ⅱ型胶原成分在支架内分布均匀,支架内孔洞相互连通似海绵状,孔径100～250 μm.各时间段复合支架体外降解较单纯壳聚糖支架快. 结论壳聚糖与Ⅱ型胶原复合成功地制作成了三维多孔复合支架.其理化性能及体外降解测定,可以作为支架载体,应用于组织工程软骨的构建.     

聚乳酸膜等离子接枝聚合聚乙烯基吡咯烷酮及表面性能研究

背景:由于聚乳酸表面亲水性差、缺乏天然分子识别位点等缺点而限制了其应用.通过复合、化学接枝等方法试图引进亲水性基团,但过程比较复杂,并应用大量有机试剂,影响材料的生物相容性.目的:利用低温等离子技术对聚乳酸进行表面改性,改善其亲水性.设计:对比观察.单位:暨南大学科学与工程系.材料:实验于2004-10/2005-10在广州人工器官和材料工程研究中心实验室完成.实验用主要材料:聚乳酸(Mr 29 000,山东医疗器械研究所),乙烯基吡咯烷酮(美国Acros公司,使用前经重蒸纯化).方法:通过改变不同的工作条件(功率=150 W,时间=3,2,1 min;功率=30 W,t=10,8,5,3,1 min)选择优化条件,然后通过气相法和常压液相法进行PLA-乙烯基吡咯烷酮接枝反应.主要观察指标:通过扫描电镜和原子力显微镜观察材料的表面形态;水接触角测量仪测定材料等离子处理和等离子接枝前后亲水性的变化;傅里叶变换红外光谱仪测定材料的结构变化;通过材料改性前后质量变化分析材料的接枝情况.结果:①扫描电镜显示等离子处理和接技后的材料表面呈现大小不一的气孔和沟痕.②接枝后的水接触角由原来的78°下降到50°.③傅里叶变换红外光谱图表征1750cm-1吸收峰的低波数侧1 637.19 cm-1出现新的吸收峰,该峰对应于聚乙烯基吡咯烷酮链段上酰胺基团中的羰基伸缩振动吸收.④聚乳酸膜材料经低温等离子处理后,材料的质量变化百分数为-0.6.结论:等离子处理和接枝后材料的亲水性有明显变化,材料表面呈现大小不一的气孔和沟痕.此表面有利于细胞的黏附.     

改性PLA材料在软骨细胞立体培养中的应用

[目的]观察改性PLA材料与不同载体材料对关节软骨细胞的吸附作用、对软骨细胞形态和功能的影响及其自身降解,为软骨组织工程学选择合适的支架材料提供实验基础.[方法]将甲壳素(chitin,CH)分别加入聚乳酸(PLA)、胶原(Co)中,制成三维支架;将软骨细胞与三维支架材料进行复合培养,以单纯PLA、胶原材料为对照;利用相差倒置显微镜、扫描电镜观察软骨细胞生长情况及材料降解情况.免疫组化试剂盒检测Ⅱ型胶原表达.[结果]在加入软骨细胞悬液后,PLA/甲壳素(P/CH)组、胶原/甲壳素(Co/CH)组三维支架均对软骨细胞有良好吸附作用,2～3 d开始良好吸附,4 d开始分裂增殖,6 d后开始在PLA/甲壳素材料伸出的侧枝上形成软骨样组织,3周后检测具透明软骨特性;而单纯PLA组亲水性差,对软骨细胞吸附性差;胶原海绵组则降解太快(4周).[结论]PLA/甲壳素复合材料对软骨细胞有良好吸附作用,且降解较慢;在上述材料中是软骨细胞立体培养良好的三维支架.     

新型PLA-PVP两亲性共聚物性能的初步研究

利用烯类单体甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的羟基引发消旋-丙交酯(D,L-LA)开环聚合,制备了末端双键功能化的聚乳酸大分子单体(PLA-HEMA).将功能化的聚乳酸大分子单体与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚,合成了兼有亲水性PVP主链和疏水性PLA支链的两亲性接枝共聚物,这种亲-疏水性微相分离结构与人体内血管结构相似,非常有利于细胞的粘附和生长;而共聚物同时又具备PLA良好的力学性能,故可望在组织工程研究中得到广泛应用.     

聚乳酸/肝素缓释微囊复合材料组织相容性研究

研究了三种不同包覆材料的肝素微胶囊／聚乳酸(PLA)复合材料的组织相容性。结果表明，随着胶囊中壳聚糖浓度的增大，肝素的释放速率变慢。皮肤刺激、皮内刺激、热原、全身急性毒性和细胞培养等试验表明，制备的复合材料在生物学评价试验中均呈阴性反应，材料无明显毒性，材料中不存在潜在致敏性物质，所含热原含量符合生物体的要求。由此表明，肝素缓释微胶囊／PLA复合材料符合三维多孔材料的要求，且具有优良的组织相容性。     

β-磷酸三钙/聚乳酸叠层复合骨组织工程支架的制备、性能及其应用评价

目的进行β-磷酸三钙/聚乳酸叠层复合支架的应用评价。方法在体外37℃生理盐水中降解过程中,观察该材料的重量、力学强度、聚乳酸分子量、材料周围环境的pH值、Ca2+浓度等参数随时间的变化情况,以及将该支架材料和骨髓基质细胞复合后,植入中国青山羊胫骨段缺损处进行修复实验。结果对修复效果进行了观察,发现其成骨能力较强。结论此种材料在骨组织工程领域有一定应用前景。     

功能性组织工程支架材料复合微粒的制备分离方法比较

背景生物相容性是药物缓释系统的一个关键指标,除了材料本身具有生物相容性以外,微球的球形度和表面光洁度对生物相容性也有很大影响.目的获得球形度较高且表面光滑的聚乳酸乙醇酸共聚物微球,提高微球的生物相容性.设计开放性实验.单位暨南大学生物材料研究室.材料实验于2004-06/2005-01在暨南大学生物材料研究室完成.材料有聚乳酸乙醇酸共聚物,溶菌酶,聚乙烯醇,其他试剂均为分析纯.仪器匀浆机,超声波清洗仪,机械搅拌机,扫描电镜,原子力显微镜.方法①微球制备采用双乳液法制备聚乳酸乙醇酸共聚物微球,溶菌酶为模型蛋白药物.采用3种分离方法(直接冷冻干燥法、过滤法、离心法)收集产品,洗涤,真空冷冻干燥.②扫描电镜观察观察3种分离方法对微球形态的影响.所有的样品都经过镀铜台以及喷金处理,然后再进行电镜观察.③原子力显微镜观察通过原子力显微镜对微球的表面形态结构进行分析.结果①扫描电镜观察结果与直接冷冻干燥法和过滤法相比,离心处理的方法对获取球形度较高且表面光滑的聚乳酸乙醇酸共聚物微球更为有效,而超声分散对微球的形态结构造成影响.②原子力显微镜观察结果表明微粒表面光滑平整,平均粗糙度为48.55 nm.结论通过观察不同的下游处理过程对微球分离制备的影响,能够获得球形度高且表面光滑的产品.此外,根据实验过程中微粒的形成与支架的构建同步这一结果,提出了一步法这一新方法用于构建与微粒结合有关的组织工程支架材料.     

壳聚糖对肝素微胶囊性能的影响

背景:壳聚糖、海藻酸钠是良好的天然的微胶囊制备材料,在组织工程中应用广泛。本课题组以往制备的抗凝血材料主要是运用材料的惰性以及模仿血管内壁的液晶态,而本实验是在此基础上,利用低分子肝素的生物抗凝活性及其他特异性能,对肝素进行微胶囊化,以期使肝素在体内的释放达到一种缓释的效果。目的:以天然的壳聚糖、海藻酸钠为微胶囊的包囊材料,对低分子肝素进行微胶囊化,以保证肝素在体内的稳定性,分析壳聚糖含量对肝素微胶囊性能的影响。设计:开放性实验。单位:广州暨南大学材料科学与工程系。材料:实验于2004-10/2005-06在暨南大学材料科学与工程系生物材料实验室完成。肝素(山东福瑞达生物化工有限公司,分子量<5000);壳聚糖(脱乙酰度≥90%,黏度<100cps,上海伯奥生物科技有限公司);海藻酸钠(青岛明月海藻工业有限公司);乳化剂为Span80,CaCl2均为国产化学纯。方法:①肝素-壳聚糖微胶囊的制备:取一定量肝素水溶液乳化于石蜡油中,充分搅拌使反应体系呈乳液状,然后使整个体系升温到50℃并维持20min。然后缓慢滴加20g/L壳聚糖水溶液,使体系升温到60℃,再滴加戊二醛,并使反应体系于80℃保持1h。离心分离,过滤洗涤,除去残留有机物,烘干。②肝素-海藻酸钠-壳聚糖微胶囊的制备:取一定量的海藻酸钠和肝素水溶液乳化于石蜡油中,充分搅拌使反应体系呈乳状液,维持20min。然后缓慢滴加含有不同浓度壳聚糖的CaCl2水溶液,保持30min。离心分离,过滤洗涤,除去残留有机物,烘干。③测定药物含量与包封率,确定肝素标准曲线,测定肝素微胶囊体外缓释情况。主要观察指标:①壳聚糖溶液浓度对肝素-壳聚糖微胶囊制备的影响。②戊二醛用量对肝素-壳聚糖微胶囊制备的影响。③海藻酸钠溶液浓度对肝素-海藻酸钠的影响。④壳聚糖浓度对肝素-海藻酸钠-壳聚糖微胶囊制备的影响。⑤不同材料包裹的肝素微胶囊的体外释放情况。⑥肝素含量与包封率的测定结果。⑦肝素微胶囊扫描电镜观察结果。结果:①随着壳聚糖溶液初始的增大,产物颜色加深,颗粒度增大,但颗粒的均匀性和成球性提高。②戊二醛用量增大,产物颜色加深,且使产物相互黏着严重。未与壳聚糖作用的戊二醛也可以自身固化而呈不规则颗粒物。③随着海藻酸钠浓度的改变,产物的成球特性没有明显的变化。④随着壳聚糖浓度的增加,成球性好,但当浓度达到一定程度时,微球之间有相互黏结的现象。将壳聚糖的浓度控制在质量比为2%较好。⑤随着壳聚糖含量的增大,肝素的释放速度变慢。⑥当微囊中的壳聚糖含量质量比达到20%时,肝素的包封率可以达到58%。单纯利用壳聚糖包埋肝素,肝素的包封率可以达到79.9%。⑦含有壳聚糖的微胶囊表面比较致密,同时随着戊二醛含量的增大,微胶囊会粘连在一起。结论:壳聚糖在一定浓度下对微胶囊的均匀性和成球性存在影响,壳聚糖的用量可以改变肝素的包封率,且随着壳聚糖用量的增加肝素的包封率随之提高,同时肝素的缓释速率相应降低。