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

应用聚羟基丁酸/聚羟基戊酸共聚物构建组织工程心脏瓣膜的实验研究

目的 探讨应用聚羟基丁酸 /聚羟基戊酸共聚物 ( poly- hydroxybutyrate- co- hydroxyva lerate,PHBV)构建组织工程心脏瓣膜的可行性。 方法 应用扫描电子显微镜观察 PHBV的结构特点 ,将 PHBV行兔皮下包埋 ,分别于包埋后 2周、4周、6周、8周和 10周观察 PHBV的生物相容性和降解率。体外培养犬主动脉瓣间质细胞 ,观察其生长曲线 ,平滑肌 α肌动蛋白表达和透射电子显微镜下特点。将体外培养的犬主动脉瓣间质细胞种植于 PHBV上 ,观察其生长情况并测定细胞合成前列环素的功能。 结果 扫描电子显微镜下 PHBV呈网孔状泡沫结构 ,孔径 130μm。皮下包埋显示 PHBV生物相容性好 ,体内降解时间约 10周。犬主动脉瓣间质细胞平滑肌 α肌动蛋白免疫组化染色部分细胞呈阳性表达 ,细胞内有大量粗面内质网 ,生长曲线良好。种植实验显示细胞在 PHBV上生长良好 ,并有合成、分泌前列环素的功能。 结论 以 PHBV为支架构建组织工程心脏瓣膜 ,种子细胞不仅可以在 PHBV上生长 ,而且可以合成血管活性物质 ,初步提示应用

G-Ⅲy菌株发酵生产聚β-羟基丁酸和聚β-羟基戊酸共聚物的研究

目的研究改善G-Ⅲy菌株生产聚羟基烷酸酯(PHAs)的性能。方法通过添加前体物,对G-Ⅲy菌株发酵生产聚β-羟基丁酸和聚β-羟基戊酸共聚物(PHBV)进行了分析研究。结果G-Ⅲy菌株能以丙酸、戊酸为前体,以蔗糖为碳源合成PHBV共聚物;在2L自控发酵罐上,以丙酸为前体,发酵40 h细胞干重可达15.46 g/L,共聚物量可达9.60 g/L,HV组分含量占38.4%,且通过核磁共振分析此共聚物为3HB与3HV所组成的不规则共聚物。结论添加前体物G-Ⅲy菌可发酵生产PHBV共聚物。

羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃复合多孔支架材料对骨缺损的修复作用

目的探讨羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃(PHBV/SGBG)复合多孔支架材料对骨缺损的修复能力。方法将PHBV/SGBG复合多孔支架材料植入兔的桡骨缺损模型中,PHBV/羟基磷灰石(HA)作为实验对照组,利用放射学、组织学、组织切片的计算机图像分析、生物力学测定等方法,观察其降解性、生物相容性以及成骨能力。结果PHBV/SGBG复合多孔支架材料修复骨缺损,新生骨形成时间早:术后2周,植入材料内部有骨小粱形成,术后8周移植材料四周及内部均有大量新生骨形成,骨缺损区被新生骨填充;骨修复完成时间早:术后12周,新生皮质骨结构清晰,与宿主皮质骨自然连接,新生骨显示出正常骨结构,髓腔再通;抗压力强:12周时所修复骨缺损标本的抗压力,PHBV/SGBG组明显高于PHBV/HA组(P<0.05),而与自体松质骨组间差异无显著性(P>0.05);降解速度快:术后4周材料开始降解,术后12周材料大部分已被吸收,材料与新骨面积的百分比由4周时的60%下降到8%。结论PHBV/SGBG复合多孔支架材料修复骨缺损,成骨时间早并且修复完全,材料本身可以完全降解,是一种理想的骨科替代材料,亦可以用于骨组织工程的支架材料。

改性聚羟基丁酸-戊酸共聚物在自然环境中的生物降解性能研究

研究了聚羟基丁酸 -戊酸共聚物 (PHBV)及其与聚丙烯酸丁酯 (PBA)接枝改性物在自然环境中的微生物降解性能 ,比较了二者在不同土壤中的失重率、形貌变化和分子量变化。研究表明 ,在自然环境中PHBV由于微生物的作用而发生降解 ,导致其重量损失和分子量下降 ,其降解程度与外界环境中微生物的数量、种类及湿度等条件有关。

补料培养提高真养产碱杆菌产3-羟基丁酸和3-羟基戊酸共聚物生产强度的研究

对Alcaligeneseutrophus进行高密度培养 ,研究表明在发酵过程中进行有效控制 ,可以较大幅度地提高 3 羟基丁酸和 3 羟基戊酸共聚物 [P(3HB co 3HV) ]的生产强度。实验中选择使用限氮的方法积累P(3HB co 3HV) ,分别采用丙酸和戊酸为 3HV前体 ,对摇瓶种子生长状态 ,停氮时机对菌体生产P(3HB co 3HV)的影响以及补酸 (3HV前体 )策略进行了研究 ,在 6 6L罐中 ,以葡萄糖为碳源 ,以丙酸为 3HV前体培养 5 0h ,细胞干重 ,PHA产量 ,PHA含量分别达到 149 9g L ,12 4 9g L ,83 3% (其中 3HV组分占PHA的 12 4mol% ) ,生产强度达到 2 5 0 (g·h- 1 ·L- 1 ) ;以戊酸为3HV前体培养 45h ,细胞干重 ,PHA产量 ,PHA含量分别达到 16 0 2g L、119 0g L、74 2 % (其中 3HV组分占PHA的17 7mol% ) ,生产强度达到 2 6 4(g·h- 1 ·L- 1 )

β-羟基丁酸-羟基戊酸共聚物初生纤维力学演变机理初探

β-羟基丁酸-羟基戊酸共聚物(PHBV)初生纤维存放过程中,其力学行为存在明显的演变过程:初生纤维在固体状态表现出由弹性行为为主向塑性行为为主的转变直至最后表现为脆性体特征。为了探究这一特有力学演变的聚集态结构致因,对力学演变的整个过程做了详尽跟踪,并对此过程中纤维内部聚集态结构(包括结晶和取向)的相应变化做了同步测试。结果发现,在初生纤维力学性能发生巨大变化的同时,纤维的结晶度和取向度也有了很大提高,但WXRD图谱显示纤维的晶态结构没有明显改变。由于PHBV在室温下存在二次结晶,还探讨了二次结晶对无定形区的作用及对力学演变的影响。认为在纤维存放过程中,由于二次结晶造成的结晶度(包括晶粒的大小和完善程度)和取向度增大是PHBV纤维变脆的原因。

微生物合成的β-羟基丁酸与β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料生物降解性的研究

采用土壤悬浊培养降解实验法对溶液插层法制备的β-羟基戊酸酯共聚物／有机化蒙脱土(PHBV／ OMMT)的纳米复合材料进行了降解性能的研究;采用膜基稀释频度法(film-MPN method)研究了土壤悬浊液 中PHBV降解菌变化以及对纳米复合材料降解性能的影响;利用紫外分光光度法通过观察Bacillus Subtillus生 长规律研究了OMMT的抗菌性,影响降解性能变化的原因除了PHBV与OMMT间存在相互作用制约了 PHBV的链运动,降低了材料的透水性之外,还与材料的结晶度、OMMT的抗菌性,环境的降解菌数以及复合材 料的插层结构等因素有关.

聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物共混改性研究进展

综述了近年来聚(β 羟基丁酸酯)和β 羟基丁酸酯 β 羟基戊酸酯共聚物经共混改性所得到的共混物的相容性、结晶性、热性能、加工性能、力学性能和生物降解性能。

聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物膜与人骨髓间充质干细胞的体外生物相容性

背景:聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物是近年来受到重视的聚羟基脂肪酸族组织工程支架材料,具有免疫排斥反应低、生物相容性好和降解产物无毒副作用的优点。目的:观察聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物膜材料与人骨髓间充质干细胞的体外生物相容性。方法:将第3代人骨髓间充质干细胞种植于聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物膜上作为实验组,培养板单纯培养细胞作为对照组,计算1,2,4 h两组贴壁细胞的数量,得出细胞贴壁率。MTT比色法观察2,4,6,8 d两组细胞的增殖情况。采用Hoechst33258荧光法,检测3,6,9,12 d两组细胞内的DNA含量。将人骨髓间充质干细胞接种聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物膜材料上5 d后,电镜扫描观察细胞在材料上的生长情况。结果与结论:共培养1 h时,实验组的细胞贴壁率低于对照组;其他时间段两组之间细胞贴壁率差异无显著意义。两组各时点间的细胞增殖差异无显著意义。两组各时间点细胞内DNA含量差异无显著意义。扫描电镜观察人骨髓间充质干细胞在聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物膜上生长良好,形态呈梭形,细胞间连接紧密,分泌较多细胞基质。证明聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物膜材料与人骨髓间充质干细胞有良好的生物相容性。

聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物与可生物降解高分子共混改性研究进展

总结了近年来聚 ( β 羟基丁酸酯 )、β 羟基丁酸酯 β 羟基戊酸酯共聚物与可生物降解高分子共混物的相容性、结晶性、热性能、加工性能、力学性能和生物降解性能。通过共混 ,聚 ( β 羟基丁酸酯 )与 β 羟基丁酸酯

聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物/明胶微粒的构造形态与性能

以生物可降解材料聚羟基丁酸酯 -羟基戊酸酯共聚物 (PHBV )与天然明胶 (Gel)为基材 ,以安定 (DZP)原药为模药 ,分别采用 O/ W、W/ O/ W、O/ W/ O,单乳化与双乳化溶剂蒸发法技术 ,制得 3种不同结构形态微粒 (微球与微囊 ) ,微粒平均粒径为 30～ 40μm;探讨几种制备参数对微粒内、外部形态结构的影响 ;用扫描电镜观察了 3种类型微粒内部与外部不同结构形态 ;测试了 3种类型微粒释药性能 。

可降解聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯的共聚物膜(英文)

背景:聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯已用于构建心脏生物瓣膜,但不知是否可作为骨再生引导膜?目的:观察聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜的生物相容性,并评价其成骨能力。方法:采用MTT法检测100%,75%,50%,25%聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯材料浸提液对犬骨髓间充质干细胞相对增殖度的影响,并评价其细胞毒性;在犬胫骨缺损模型左右两侧远心端骨缺损上方覆盖聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜作为实验组,在近心端仅以骨膜瓣复位作为对照组。结果与结论:100%,75%,50%,25%聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜的细胞毒性分级为0～1级,对骨髓间充质干细胞的生长及增殖无毒性;实验组术后第2周即可见新骨形成,12周时骨缺损区已完全被新骨充填,骨修复质量明显优于对照组。表明聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜具有良好的生物相容性,对骨髓间充质干细胞无明显毒性,引导成骨能力强。

(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸)共聚物异相成核结晶行为

采用DSC方法研究了对苯二甲酸(TPA)作为成核剂,(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸)共聚物(PHBV)异相成核的结晶行为。结果表明,当添加TPA的质量分数达0．5％时,PHBV的结晶起始温度提高了20℃,结晶焓增加近20 J／g。按Avrami方程处理PHBV的等温结晶过程结果表明,添加TPA后PHBV结晶的n值由3．5增大到7．0;根据Lauritzen-Hoffman理论计算,添加TPA后,较大程度地降低了PHBV成核的表面自由能位垒。

β-羟基丁酸-羟基戌酸共聚物(PHBV)纤维成形

对β-羟基丁酸-羟基戊酸共聚物(PHBV)的结晶性能、热降解性能、流变性能及可纺性进行了系统研究.结果表明:PHBV的球晶径向生长速率非常慢,但球晶尺寸很大;当加工温度超过170℃时,PHBV开始发生热降解;PHBV熔体流动曲线受温度和停留时间影响较大;在对现有熔融纺丝成形设备适当改造后,通过严格控制纺丝成形工艺条件,可纺制出力学性能满足美国药典要求的PHBV长丝.

聚羟基丁酸及其共聚物在组织工程心脏瓣膜中应用的初步研究

应用组织工程支架 ,将活细胞种植于可生物降解的瓣膜支架上 ,制造出一种组织相容性好 ,不需抗凝 ,具有修复能力 ,且支持患者终生的理想心脏瓣膜。对照进行聚羟基丁酸 (polyhydroxybutyrate ,PHB)、聚羟基丁酸 /聚羟基戊酸共聚物 (Poly-hydroxybutyrate/hydroxyvalerate ,PHBV)皮下包埋和种植细胞生长研究实验。结果表明PHBV皮下包埋 8周仍基本保持膜状结构 ,10周完全降解 ,且生物相容性优于PHB。PHBV更适于组织工程心脏瓣膜支架材料的应用。

二氧化钛改性PHBV共聚物的成纤性能研究

采用二氧化钛(TiO2)对β-羟基丁酸-co-羟基戊酸共聚物(PHBV)进行共混改性,并进行模拟纺丝。通过测试PHBV/TiO2共混纤维的强度、脆性等基本性能,表明添加TiO2不仅能克服纺程中PH-BV单丝间的粘连,而且有效地提高了纤维的强度,降低了纤维的脆性。通过不同的纺丝条件的探索比较,当PHBV与TiO2共混比例为95:5时,在热水浴成形条件下,能纺丝得到综合性能比较良好的纤维。

聚羟基丁酸及其共聚物在体内组织相容性和降解率的实验研究

目的 评价作为组织工程心脏瓣膜支架材料的聚羟基丁酸/聚羟基戊酸共聚物(Poly-hydroxybutyrate/hydroxy-valerate,PHBV)、聚羟基丁酸(Polyhydroxybutyrate,PHB)两种生物可吸收材料的组织相容性和皮下吸收情况。方法 对照研究两种材料经皮下埋植后2、4、6、8和10周的大体观察及组织学检查。结果 PHBV皮下包埋8周仍保持膜状结构,10周完全降解,组织相容性及皮下吸收情况优PHB。结论 PHBV符合组织工程心脏瓣膜支架材料的基本要求。

聚乳酸/聚(羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯)共混物的水降解性能

为了研究聚(羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯)(PHBV)的加入对聚乳酸(PLA)降解性能的影响,采用溶液浇铸法制备了不同质量比的PLA/PHBV共混物,对其在不同pH值的PBS缓冲液中降解前后的质量损失率、吸水率、形貌、结晶和热性能变化进行了研究。结果表明,PLA/PHBV共混物的质量损失率和吸水率在碱性缓冲液中增加最快,酸性溶液中次之,中性溶液中最慢;PHBV的加入在碱性缓冲液中促进PLA的降解,在酸性和中性缓冲液中则起阻碍作用;随降解时间的延长,光滑表面变为凹凸不平并出现许多孔洞,共混物的结晶度先提高后降低,其晶型结构未发生改变;降解使共混物的熔融峰向低温偏移。

PHBV/Sol-gel Bioglass多孔材料在模拟生理溶液中的化学反应研究

3-羟基丁酸 -co-3-羟基戊酸共聚物 (PHBV) /生物活性玻璃 (SGBG)是一种用于骨和软骨组织工程支架的新型多孔复合材料 ,本文探讨了 PHBV/ SGBG在模拟生理溶液中的一系列化学反应 ,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分和结构变化 .研究结果表明 ,在 SBF溶液中浸泡后 ,SGBG与 SBF溶液的离子交换反应和 PHBV的降解反应使 SBF溶液的离子浓度发生变化 ,并在 PHBV/ SGBG表面形成了结晶态类骨碳酸羟基磷灰石 .