聚乳酸/磷酸三钙微球的合成与性能

以生物可降解高分子材料聚乳酸(PLA)为载体,磷酸三钙(TCP)为核心材料,采用溶剂蒸发法制备了聚乳酸/磷酸三钙(PLA/TCP)微球。在可确定因素固定下来后,在保证成球质量的基础上,分别通过调节乳化剂浓度和其他因素在一定范围内来控制微球的平均粒径。单因素实验结果表明:搅拌速度,PLA浓度,PVA浓度,油水相体积比这4个因素对微球性能影响显著。通过正交实验摸索出制得粒径大小为200μm左右PLA/TCP微球的最佳工艺方案:即搅拌速度为600r/min,PLA质量浓度为0.07g/mL,PVA质量浓度为0.005g/mL,油水相体积比为10/50(mL/mL)。激光粒度分析仪数据分析表明搅拌速度越快微球分布越均匀;用电镜观察微球的形态,微球圆整无粘连;通过测量缓冲液pH值的变化研究其降解规律和机制;研究微球释药率发现其具有良好的缓释性能。

聚乳酸／磷酸三钙微球的合成与性能

以生物可降解高分子材料聚乳酸（PLA）为载体，磷酸三钙（TCP）为核心材料，采用溶剂蒸发法制备了聚乳酸／磷酸三钙（PLA／TCP）微球。在可确定因素固定下来后，在保证成球质量的基础上，分别通过调节乳化剂浓度和其他因素在一定范围内来控制微球的平均粒径。单因素实验结果表明：搅拌速度，PLA浓度，PVA浓度，油水相体积比这4个因素对微球性能影响显著。通过正交实验摸索出制得粒径大小为200μm左右PLA／TCP微球的最佳工艺方案：即搅拌速度为600r／min，PLA质量浓度为0．07g／mL，PVA质量浓度为0．005g／mL，油水相体积比为10／50（mL／mL）。激光粒度分析仪数据分析表明搅拌速度越快微球分布越均匀；用电镜观察微球的形态，微球圆整无粘连；通过测量缓冲液pH值的变化研究其降解规律和机制；研究微球释药率发现其具有良好的缓释性能。

微球法制备聚乳酸/β-磷酸三钙组织工程支架的研究

本文采用一种新颖的微球法制备了聚乳酸/β-磷酸三钙组织工程支架。并通过孔隙率的测定、电镜及抗压模量的测试来研究β-磷酸三钙的加入量以及搅拌时间对多孔支架的结构以及力学性能的影响。研究发现,对于同一组分的材料随着搅拌时间的增长,多孔支架的孔隙率有增大的趋势,同时多孔支架的抗压模量不断增大。随着β-磷酸三钙加入量的增加,多孔支架的孔隙率有先增大后减小的趋势。当在2 g聚乳酸中加入0.2 gβ-磷酸三钙时孔隙率达最大。加入β-磷酸三钙后的多孔支架都不同程度比同样条件下纯聚乳酸多孔支架的抗压模量有所降低,但当加入0.2 gβ-磷酸三钙后,以300转/分钟的速度搅拌2 h时,所制得的多孔支架的抗压模量与纯聚乳酸多孔支架的抗压模量基本相当。在2 g聚乳酸中加入0.2 gβ-磷酸三钙,以300转/分钟的速度搅拌2 h时,材料具有较高的孔隙率(55.5%),同时也具有较高的抗压模量275 MPa,是较好的反应条件。

3D打印多孔β-磷酸三钙负载聚乳酸-羟基乙酸共聚物抗结核药物缓释微球复合材料:构建及细胞毒性评价

背景:3D打印多孔β-磷酸三钙负载聚乳酸-羟基乙酸共聚物抗结核药物缓释微球复合材料,对细胞尤其是成骨细胞生长和增殖的影响及影响程度尚缺乏可靠的生物医学证据。目的:构建3D打印多孔β-磷酸三钙负载聚乳酸-羟基乙酸共聚物抗结核药物缓释微球材料,检测其细胞毒性。方法:利用3D打印技术制备出20个孔径400μm的多孔β-磷酸三钙材料,随机抽取其中10个负载聚乳酸-羟基乙酸共聚物抗结核药物缓释微球,作为载药支架,其余10个作为非载药支架。将以上两种支架浸提液与成骨细胞共同培养72h,通过倒置相差显微镜观察细胞形态,采用CCK-8法测得成骨细胞A值,计算细胞相对增殖率,评价支架材料的细胞毒性。结果与结论:载药支架大小适度,结构规则,孔隙均匀。培养72 h内,载药支架浸提液中的成骨细胞呈长条形或长梭形,可见少量细胞核固缩,表现出轻微中毒表现,细胞毒性分级为1级,无明显细胞毒性。结果表明3D打印多孔β-磷酸三钙负载聚乳酸-羟基乙酸共聚物抗结核药物缓释微球无明显细胞毒性。

聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架修复大鼠骨缺损

背景:目前单一支架材料难以满足骨组织工程的成骨需要,多种材料组合的微球支架可以扬长避短,具有巨大的应用潜力。目的:探究新型复合材料聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架在动物体内的生物相容性、降解性及骨诱导性。方法:制备β-磷酸三钙骨水泥与聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架。将18只雄性SD大鼠按体质量分层随机分为3组,空白对照组双侧股骨缺损处不植入任何材料,对照组双侧股骨缺损处植入β-磷酸三钙骨水泥,实验组双侧股骨缺损处植入聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架,每组6只。术后4,8,12周,取出双侧股骨进行苏木精-伊红染色、Masson染色及骨钙素免疫组化染色。结果与结论:①苏木精-伊红染色与Masson染色:术后4周时,空白对照组骨缺损处由纤维组织包绕,大量炎性细胞聚集;对照组材料大部分降解,由纤维组织包绕,材料边缘有少量新生骨基质、骨小梁形成,周围有少量炎性细胞;实验组材料无明显降解,由纤维组织包绕,材料边缘有少量新生骨基质、骨小梁形成,周围有少量炎性细胞。至术后12周时,空白对照组骨小梁形态规则,彼此连接,无炎性细胞;对照组材料完全降解,骨小梁形态规则,形成厚的板层状,无炎性细胞;实验组材料部分降解,骨质增多、致密,无炎性细胞。②免疫组化染色:随着时间的延长,对照组骨缺损处骨钙素表达呈先升高后降低的趋势,空白对照组、实验组骨钙素表达呈逐渐升高趋势,对照组、实验组各时间点的骨钙素表达均高于空白对照组(P<0.05),实验组术后12周的骨钙素表达高于对照组(P<0.05)。③结果表明:聚三亚甲基碳酸酯/β-磷酸三钙微球支架具有较好的生物相容性、骨诱导性和适中的生物降解性。

聚乳酸/磷酸钙复合微球的制备

采用O/W乳液溶剂挥发法,制备粉末状聚乳酸/磷酸钙状微球。讨论搅拌速度、搅拌时间等因素对微球的影响。实验结果表明:最佳的制备条件为搅拌速度800 r/min,搅拌时间3 h,油水相体积比1∶100,聚乳酸的质量浓度30 g/L。

新型聚乳酸/β-磷酸三钙(PLLA/β-TCP)多孔支架材料的性能研究

选择含有70%β-磷酸三钙加入聚乳酸中,致孔剂含量为70%(质量分数),制作成孔径为200～400μm的复合多孔支架材料,将其压成直径为5 mm、高为5 mm的圆柱体形状。将大鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs,Bone Mesenchymal Stem Cells)经过体外分离培养、传代诱导后,与多孔聚乳酸/β-磷酸三钙支架材料在培养板内共同培养1、3、5、7、10、14 d。采用扫描电镜观察、MTT法及ALP检测试剂盒等方法检测BMSCs在材料表面的粘附、增殖和分化能力。检测结果显示:BMSCs能在该支架材料表面早期粘附和增殖,在体外共同培养时BMSCs大量增殖后维持其碱性磷酸酶活性。此种方法制造的多孔聚乳酸/β-磷酸三钙复合支架材料有望成为组织工程骨支架材料。

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。

组织工程用β-磷酸三钙/聚乳酸支架材料性能评价

研究了β-磷酸三钙/聚乳酸(PLLA)叠层复合支架在体外37℃生理盐水中降解过程,结果表明复合材料的孔径为100～400μm、孔率在60%～70%以上;复合材料的降解环境酸度维持在近中性,而纯聚乳酸为3 0左右;复合材料失重百分率介于纯聚乳酸和β-磷酸三钙之间,在16周内达20%;随降解时间延长,复合材料力学强度下降、聚乳酸相对分子质量减小;降解过程中Ca2+浓度在12周达最大,为0 002mol/L.证实该材料理化特性适合于骨组织工程支架材料的要求.

聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙的细胞生物相容性研究

目的:采用骨髓基质细胞检测聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙(PLGATCP)材料的细胞生物相容性,筛选细胞组织工程的载体材料。方法:利用骨髓基质细胞在体外接种于PLGA/TCP材料,并与PLGA/TCP材料浸提液共培养,进行形态学观察、细胞增殖及酶学检测。结果:骨髓基质细胞能在PLGA/TCP材料上贴附、繁殖,其生长及功能不受影响。结论PLGA/TCP材料具有良好的细胞生物相容性,能作为细胞组织工程种子细胞的载体材料。

快速成型聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架修复兔桡骨缺损

背景:理想的骨修复材料除必须具有生物相容性、可吸收性、利于血管化及迅速被新生组织替代的孔隙率,还需要有与骨组织相似三维结构。目的:检验快速成型工艺制作的聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架复合骨形态发生蛋白修复兔桡骨缺损的效果。方法:将乳酸乙醇酸共聚物溶于1,4-二氧六环中并混合粉末状磷酸三钙制备成液态的浆料,放入生物材料快速成形机TissFormTM制备出直径5mm,长15mm的圆柱形人工骨载体材料。按每个材料15mg的标准,采用预湿、负压复合骨形态发生蛋白、冻干3步处理,制备出活性人工骨材料。健康新西兰大白兔20只,制备右前肢桡骨中上段15mm骨缺损模型,实验组和对照组分别植入复合骨形态发生蛋白的活性人工骨和未复合骨形态发生蛋白的单纯支架。通过影像学、组织学、材料降解及骨密度评价修复兔桡骨缺损的效果。结果与结论:12周时实验组骨缺损愈合,新生骨痂连接缺损断端并塑形,支架材料近于完全降解,各检测指标与对照组比较差异均有显著性意义,对照组骨缺损内未见新骨形成。结果表明复合骨形态发生蛋白的聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙支架可以很好的修复兔15mm骨缺损,且降解速度与成骨速度匹配良好。

W/O乳化法制备明胶/β-磷酸三钙多孔复合微球及其热学性能

采用乳液、离子缔合法制备得到明胶（Gel）/β-纳米磷酸三钙（-βTCP）复合多孔微球,其尺寸可通过控制反应的搅拌速度进行调节。SEM和光学显微镜观察表明,明胶/β-TCP复合微球尺寸在20-40μm之间,被包敷的磷酸三钙为200 nm左右,微球内部呈多孔结构。当m（磷酸三钙）∶m（明胶）〉0.4∶1时,有大量花瓣状晶体附着于复合微球的表面,是磷酸三钙溶解和明胶分子诱导重结晶所致。XRD与IR图谱表明,磷酸三钙纳米粒子与明胶之间存在化学键合,明胶/β-纳米磷酸三钙复合微球的微观结构与自然骨相似。DSC-TGA结果显示,90%的TCP在乳化过程中与明胶复合。本文所制备的复合微球,为添加各种药物和促骨生长因子并实现缓释提供了优良的载体。

纳米β-磷酸三钙在聚乳酸复合材料中的分散研究

采用化学合成方法制备β 磷酸三钙(β TCP),通过研磨获得纳米级粒子。采用机械搅拌混合、超声振荡混合、分散剂研磨后超声混合等3种方法,将纳米β TCP与聚乳酸混合制得复合材料,用扫描电镜观察。结果表明:用一缩二乙二醇作分散剂研磨后,再经超声混合,可以使纳米粒子在复合材料中分散均匀,纳米β TCP与聚乳酸基体之间结合良好,粒子大小仅为300nm左右。

聚乳酸/β-磷酸三钙多孔复合材料修复骨缺损的实验研究

目的:观察以聚乳酸(polylactic acid)、β-磷酸三钙制备的复合材料对骨缺损的修复效果。方法:利用溶液浇铸技术制备β-磷酸三钙/聚乳酸复合材料。将28只新西兰大白兔随机等分为两组,手术造成右股骨髁部直径8mm腔洞状骨缺损,实验组植入直径8mm复合材料,对照组作空白对照。通过影像学、组织学、图像分析技术观察骨缺损的修复效果及材料的降解情况。结果:影像学结果表明,实验组术后8周新生骨痂将缺损修复,术后16周骨痂塑形良好;对照组术后16周内均无骨痂形成,缺损未修复。组织学显示,实验组术后8周载体材料降解成较大的数块,有新骨形成;术后16周正常骨材料之间形成贯通的髓腔;对照组为少量纤维组织连接。术后8周和16周材料降解率分别是30.3%和52.2%。结论:以聚乳酸、β-磷酸三钙制备的骨修复材料对骨缺损具有良好的修复作用。

β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能

利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外漫反射仪,以及对β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液(SBF)中失重率和模拟体液pH值的变化的测试,系统研究了聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能。结果发现,随着β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中浸泡时间的增长,模拟体液的pH值有下降趋势;支架材料的质量是降解和矿化作用共同影响的结果。X射线衍射图谱和红外光谱(FT-IR)漫反射图谱研究表明,浸在SBF中的支架表面有磷灰石沉积物出现,且沉积物与β-磷酸三钙的晶型相似。

β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料的成骨检测

背景:在聚乳酸-聚羟基乙酸中加入β-磷酸三钙可调控其降解速率和强度。目的:观察β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料修复兔股骨髁骨缺损的效果。方法:制作兔右股骨髁直径5mm、长10mm的圆柱形骨缺损模型,随机分3组,其中两组分别于骨缺损处植入β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料,空白对照组不植入任何材料。通过影像学、大体标本、组织学检查评价骨缺损修复效果。结果与结论:术后12周时,β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料组和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料组骨缺损都得到修复,两组新骨占缺损区面积差异无显著性意义(P>0.05),空白对照组骨缺损未修复。表明β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料可以很好修复兔股骨髁缺损。

聚乳酸/β-磷酸三钙多孔复合支架的制备及性能研究

以聚乳酸和 β 磷酸三钙共混制备了多孔复合支架 ,并对其孔隙率、降解性和力学性能进行了研究。结果表明 ,β 磷酸三钙的引入可以有效地减缓支架的降解 ,提高支架的力学性能。

聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合肌肉移植修复骨缺损

背景:大段骨缺损修复多以植骨为主,如果能将带血运的组织与人工骨同时植入,理论上更有利于新生组织血运建立及人工骨的爬行替代重建。目的:观察聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供自体肌肉移植修复大段骨缺损的效果。方法:手术造成30mm绵羊大段桡骨缺损,抽签随机分为3组:实验组植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨及自体带血运的屈指长肌,对照组仅植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨,空白对照组未植入任何材料。3组均以钢板固定骨缺损区,术后24周进行X射线检测及组织学观察。结果与结论:实验组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔轮廓清晰,骨痂为较成熟板层骨;对照组骨缺损基本完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度及骨痂成熟度均不如实验组;空白对照组无有效骨痂形成,缺损区被大量纤维组织填充。说明聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供肌肉移植能够很好修复绵羊桡骨30mm的大段骨缺损。

载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架在兔脊柱融合中的应用

脊柱融合术是治疗脊柱退变性疾病的常用方法,提高植骨材料的成骨活性对提高脊柱融合效果具有重要意义。重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)是一种促进新骨生成的生长因子,能够快速诱导骨修复。将rhBMP-2通过物理吸附负载于聚乳酸/磷酸钙多孔支架表面,再将表面涂覆羟丙甲基纤维素(HPMC)涂层,得到HPMC涂层改性的载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架。rhBMP-2的负载使支架具有诱导成骨活性,而HPMC涂层能够使rhBMP-2的释放减缓,有利于促进新骨生成。将该支架植入兔脊柱84 d后发现脊柱椎体间生成了连续的骨组织,达到了骨性融合,因此HPMC改性的载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架是一种可用于脊柱融合植骨的理想材料。

β-磷酸三钙/聚乳酸叠层生物材料的理化性能

本文研究了β-磷酸三钙/聚乳酸叠层复合支架在体外37℃生理盐水中的降解过程,内容包括材料的重量、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,并证实材料理化特性适合于骨组织工程支架材料的要求。支架材料的生物相容性评价实验结果表明骨髓基质细胞与支架间有良好的亲和性。