透明质酸微阵列结构的构建及其生物相容性研究

植入材料表面的微结构在骨修复和组织再生中至关重要,而微阵列结构的可控制备是影响细胞尤其是骨间充质干细胞(BMSCs)生物学行为的关键因素之一。制备微阵列结构的材料通常降解性较差、生物活性不足。本文选用可降解高分子透明质酸(HA)为原材料,与己二酸二酰肼(ADH)和N′-(乙基亚胺基亚甲基)-N,N-二甲基-1,3-丙二胺(EDCI)交联成膜。随着ADH和EDCI的质量分数分别由8.3%增加到16.7%,薄膜交联程度越来越高,体积膨胀越来越小,薄膜的降解速率越来越慢。结合软光刻技术和溶剂挥发法,成功制备了一系列表面具有微阵列孔洞结构的HA薄膜(孔径分别为32、96、128、320μm)。研究结果表明:与平滑的HA凝胶薄膜相比,孔径较大(96、320μm)、排布较稀疏的表面结构对大鼠骨间充质干细胞(rBMSCs)的增殖没有显著影响,而孔径较小(32μm)、排布较密集的表面结构可以明显地促进rBMSCs的增殖及成骨活性。

钛金属表面骨诱导型可降解壳聚糖涂层的构建及生物活性调控

纯钛片(Ti)首先通过喷砂酸蚀(SLA)形成SLA-Ti,然后经阿仑膦酸钠(ALN)亲水处理后形成ALN-SLA-Ti,最后以壳聚糖(CS)为涂层材料,通过静电喷涂(ES)将重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)快速、有效地载入钛片表面,构建载有活性因子的CS涂层来提高钛片表面的生物活性,进而促进钛片表面的成骨能力。利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜等对钛片表面形貌、细胞增殖及成骨分化能力进行表征。结果表明:构建的CS涂层具有多级孔洞结构,亲水且可降解;固载的蛋白质持续可控释放;载有rhBMP-2 CS涂层有利于细胞的黏附和增殖,明显促进细胞成骨分化。