热致自卷曲左旋聚乳酸/聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维血管支架制备及其性能

为研究热致自卷曲与生长因子梯度化修饰对血管内皮化的促进作用,使用左旋聚乳酸(PLLA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)作为材料,通过静电纺丝技术制备了具有热致自卷曲特性的PLLA/PLGA纳米纤维血管支架。通过静电喷雾技术制备了梯度生长因子修饰血管支架内层,并对其自卷曲、微观结构、生物相容性及内皮化功能进行表征。结果表明:制备的PLLA/PLGA血管支架具备多层取向纳米纤维结构,厚度为(6.75±0.4)μm,具有出色的生物相容性,可在37℃条件下自卷曲成管状结构;血管支架内层膜对生长因子成功进行了梯度修饰,修饰后血管支架的细胞迁移距离是未修饰的3.5倍,从而加快了内皮细胞迁移,促进血管内层的快速内皮化。

包封骨形态发生蛋白2的不同相对分子质量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物微囊促进成骨效果的研究

目的 探索不同相对分子质量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(PLGA)微囊包封骨形态发生蛋白2 (BMP-2)对成骨细胞骨形成能力的影响。方法 用双通道微量注射泵制备包封BMP-2的2种相对分子质量(12 000和30 000)的PLGA微囊。用光学显微镜及扫描电子显微镜(SEM)观察微囊形态结构;磷酸盐缓冲溶液浸泡法表征微囊缓释性能;细胞Calcein-AM/PI染色及CCK-8法检测微囊细胞相容性;Transwell迁移实验检测包封BMP-2的微囊作用48 h对MC3T3-E1细胞的趋化作用;碱性磷酸酶活力测定、茜素红染色法检测微囊作用MC3T3-E1细胞后对细胞骨形成能力的影响。结果 2种相对分子质量的微囊均表面光滑,具有良好的细胞相容性。相对分子质量12 000的微囊的趋化作用最佳。相对分子质量30 000的微囊较相对分子质量12 000的微囊缓释时间长,且初始爆发量减少了约25%。成骨诱导14、21 d后,相对分子质量30 000的微囊形成的钙沉积结节较相对分子质量12 000的微囊多。结论 本研究通过调控PLGA的相对分子质量控制BMP-2的释放,发现相对分子质量30 000的微囊能够更好地诱导MC3T3-E1细胞的长期骨形成能力。

聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架修复喉软骨缺损

背景:喉软骨缺损传统的修复方法受到供体来源、排斥反应等限制,因而难以推广。目的:观察聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架修复喉软骨缺损的效果。方法:将20只Wistar大鼠随机分为聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架组和聚乳酸-乙醇酸共聚物支架组,建立喉软骨缺损模型后分别采用聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架和聚乳酸-乙醇酸共聚物支架修复。结果与结论:聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架组大鼠造模后3,5,7 d时喉骨缺损直径显著小于聚乳酸-乙醇酸共聚物支架组;聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架组大鼠喉软骨缺损部位基本修复,表面平整,且与周围其他组织之间没有明显界限;而聚乳酸-乙醇酸共聚物支架组大鼠喉软骨缺损部位存在凹陷,表面粗糙,和周围组织存在明显界限。说明聚乳酸-乙醇酸共聚物/羟基磷灰石复合支架能够促进喉软骨缺损部位修复,修复喉软骨缺损的效果更理想。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层对聚乳酸3D打印支架的性能影响

通过熔融沉积(FDM)三维(3D)打印技术制备了61.7%孔隙率和良好连通性的3D多孔聚乳酸(PLA)支架,使用浸涂法对PLA支架表面涂覆浓度分别为2%、4%、6%、8%的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)涂层,获得了不同浓度涂层的PLA/PLGA复合支架。通过扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、万能试验机和细胞计数试剂盒-8方法等测试手段,探究了不同浓度PLGA涂层对PLA支架的断面微观形貌、支架表面亲水性、力学强度以及细胞在支架上增殖活性等性能的影响规律。结果表明,与未经包裹的PLA支架相比,包裹PLGA的PLA支架表面接触角显著减小,PLGA的质量分数为6%时接触角最小为(64.7±1.1)°;接种后经24 h培养PLA/PLGA支架表面细胞活性较纯PLA支架显著增强。

人牙髓干细胞在聚乳酸-聚乙醇酸共聚物支架上粘附与增殖的研究

目的:研究成人牙髓干细胞(HDPSCs)在聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(PLGA)支架上粘附与增殖的情况。方法:采用酶消化法分离、培养人牙髓干细胞,免疫组化法及体外诱导分化对细胞进行鉴定。将人牙髓干细胞与PLGA支架材料进行复合培养,扫描电镜(SEM)观察支架材料形态,细胞粘附、增殖及基质分泌情况;细胞计数检测其增殖力。结果:细胞接种2、5、10d,扫描电镜及细胞计数均显示HDPSCs与PLGA支架材料粘附紧密,生长状态良好,细胞明显增殖(P<0.05),有丰富的细胞外基质形成。结论:PLGA是一种适宜人牙髓干细胞粘附与增殖的支架材料。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球在骨组织工程中的应用

背景:聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球具有良好的生物相容性、生物安全性和生物降解性,作为载体已经被广泛应用于骨组织工程中,但其仍有缺乏亲水性、副产物酸性及缺乏功能化等缺点,因此需要进行不同的修饰改性方能更好地应用。目的:对聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球在骨组织工程中的应用进行综述。方法:以“poly(lactic-co-glycolic acid)copolymer microsphere,PLGA microsphere,growth factor,drug deliver,modified,functional modification,composite scaffold,bone tissue engineering”为检索词在Web of Science和PubMed数据库检索自2000年1月至2022年6月收录的相关文献,并将其进行筛选和分析,最终选择83篇文献进行综述。结果与结论:①聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的理化性质与其乳酸和羟基乙酸比、分子质量和端基团等因素有关。目前,乳酸和羟基乙酸比例为75∶25、相对分子质量为75000-100000,端羧基的聚乳酸-羟基乙酸共聚物在制备微球时应用较多。②现在常用的制备方法主要包括乳化法、微流控技术、电喷雾、喷雾干燥和超临界流体法。具体的制备方法需结合微球的应用需求及生产条件来选择,随着技术的成熟与进步,未来会有更稳定、高效的生产方式。③聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的修饰改性包括负载生长因子和药物、功能化修饰以及以微球为基础构建复合支架。负载生长因子可促进细胞分化、血管生成,从而促进骨组织的修复与再生;负载药物可治疗多种骨骼类疾病;复合无机矿物可以提高聚乳酸-羟基乙酸共聚物的力学性能,而且提供骨组织生长所需的微量元素,更多的被用于骨缺损的治疗;通过增加微球调控细胞的分泌与活性的能力,参与疾病的免疫调控,为疾病治疗提供新思路;以聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球为基础的复合支架,在支架原有的优点外,还能增加微创递送药物、缓释药物的能力,但是距离临床应用还需进一步研究证实。④聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球在未来有望根据骨组织工程的不同需求,制定不同的修饰方法,从而生产出针对不同疾病具有特定功能的微球。

姜黄素／聚乳酸-乙醇酸共聚物复合薄膜的制备及抗凝血研究

血管支架内再狭窄是血管支架临床应用中最突出的问题,药物洗脱支架的问世成为冠心病介入治疗的一个重要里程碑。但是目前的药物洗脱支架还存在抗凝血不足的问题,药物洗脱支架植入晚期血栓形成的病例在临床上有所报道。姜黄素具有抗增生以及抗凝血等多种药理活性,有望成为药物洗脱支架的新颖药物。我们以可降解高分子材料聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)为载体分别制备了三种浓度(3wt%、5wt%、8wt%)的姜黄素复合薄膜。采用傅立叶变换红外光谱研究了复合薄膜的组成成分,结果显示:姜黄素与PLGA的特征峰在复合薄膜的红外图谱中均有出现;体外血小板黏附实验结果显示姜黄素复合薄膜表面的血小板黏附数量减少,较少团聚、变形和激活;复合薄膜的部分凝血活酶时间(APTT)长于纯PLGA薄膜的APTT,这都表明姜黄素/聚乳酸-乙醇酸共聚物复合薄膜的抗凝血性能得到改善,且复合薄膜的抗凝血性能在实验药物浓度范围内随着药物含量的增加,材料的抗凝血性能进一步提高。

聚乳酸-乙醇酸共聚物/丝素共混纳米纤维多孔膜的制备及性能

以六氟异丙醇(HFIP)为共溶剂,通过静电纺丝法制备了聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)/丝素(SF)共混纳米纤维多孔膜。用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅立叶红外光谱分析仪(FT-IR)、多功能拉伸仪、液滴形状分析仪对共混纤维多孔膜的形貌、分子结构、力学性能及亲水性进行测试。结果表明,共混多孔膜中随SF的加入纤维直径降低,均匀性变好;PLGA与SF只发生分子间的互容并且存在氢键作用;当SF含量超过40%时共混多孔膜的力学性能就会变得极差;另外SF的存在能够显著改变共混多孔膜的亲水性。

硫酸软骨素酶ABC-聚乳酸-聚乙醇酸共聚物缓释微球的制备及其体外性质

背景:硫酸软骨素酶ABC能够分解脊髓损伤局部持续产生的硫酸软骨素蛋白多糖,从而促进轴突的生长,但该酶性质不稳定,需要多次局部用药。目的:制备硫酸软骨素酶ABC-聚乳酸-聚乙醇酸共聚物缓释微球,观察其体外释药特性。设计、时间及地点:重复测量设计,于2006-03/2007-01在中国科学院成都有机所和四川大学华西医学中心药理实验室完成。材料:聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、硫酸软骨素酶ABC、CH2Cl2、硫酸软骨素B。方法:复乳法制备硫酸软骨素酶ABC缓释微球,并以生理盐水为体外释药介质。主要观察指标:扫描电镜下观察硫酸软骨素酶ABC缓释微球的形态。应用Malvern激光粒度分布测试仪测定其粒径分布并自动计算微球的平均粒径和径距。采用酶解分光光度测定硫酸软骨素酶ABC含量,并计算载药量与包封率。于0.5,1,1.5,2,3,4,6,8,10,12,14,16,18,21d取样,绘制体外释药曲线。结果:硫酸软骨素酶ABC缓释微球形态均匀,其平均粒径5.538μm,径距1.479,呈正态分布。平均载药量(15.55±0.90)×10-3%,平均包封率(53.88±1.45)%,硫酸软骨素酶ABC微球在3周内的体外累积释药分数为0.8514,释药平稳,其最佳体外释药拟合方程为Weibull方程:lnln(1/1-Y)=0.7396lnX-1.617,R2=0.9933。结论:所制备的硫酸软骨素酶ABC微球形态均匀,粒径分布窄,再分散性好,3周内能维持有效的药物浓度。

胶原膜、聚乙醇酸/聚乳酸共聚物在组织工程心脏瓣膜支架材料中的应用

目的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。方法胶原膜和聚乙醇酸/聚乳酸共聚物(PGLA)在皮下包埋和种植细胞生长做对照实验。结果胶原膜皮下包埋8周仍保持膜状结构,8～12周完全降解,且生物相容性优于聚乙醇酸/聚乳酸共聚物(PGLA)。结论胶原膜适于组织工程心脏瓣膜支架材料的应用。

聚乳酸/乳酸-乙醇酸共聚物微球制剂研究的新进展

简要介绍了 PLA/PLGA 及其制剂的原理,并叙述近年来国内 PLA/PLGA 在新型微球基材、蛋白质和多肽类药物微球、疫苗佐剂类微球和化学合成药物微球的进展情况。

多壁碳纳米管调控聚乳酸-乙醇酸共聚物超细纤维的结构与性能

通过超声处理,将改性后的多壁碳纳米管与聚乳酸-乙醇酸共聚物制成共混纺丝液。将该纺丝液进行静电纺丝即可制备多壁碳纳米管/聚乳酸-乙醇酸共聚物复合超细纤维,并用场发射扫描电镜(FE-SEM)、差热分析(DSC)、热重分析(TGA)、多功能拉伸仪和透射电镜(TEM)对超细纤维的表面形貌、热性能、力学性能和多壁碳纳米管的分散及取向进行测试。结果表明:多壁碳纳米管的加入能够使纤维直径减小,热稳定性提高;当多壁碳纳米管质量分数为0.5%时,其在纤维内部分散、取向及增强效果均达到最佳。

rhBMP-2/聚乳酸与聚乙醇酸共聚物载药微球的制备及成骨活性研究

目的制备一种具有良好降解性和成骨活性可注射的rhBMP-2载体材料。方法采用复乳-溶剂蒸发技术制备携载rhBMP-2的聚乳酸与聚乙醇酸共聚物P(LGA)微球。测定材料的制备参数及其特性,包括材料的形貌、载药率、释药速度,并将载药微球植入鼠股部肌袋,通过X线、组织学评价载体材料的异位成骨能力。结果载药微球粒径为(253±64)μm,载药率0.52%±0.14%,载药微球rhBMP-2体外释放24h时为15.2%±0.8%,随后呈持续缓慢释放,28d时总计达48.6%±5.3%。载药微球植入鼠股部肌袋4周,材料周围有明显的骨形成。结论载有rhBMP-2的PLGA微球具有良好的缓释效果和生物活性,是一种较为理想的生长因子载体材料和释放系统。

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。

可生物降解聚乳酸-乙醇酸共聚物腰椎横突间融合器的体内生物力学

背景:为增加腰椎后路横突间植骨融合率,进一步减少并发症,李开南等用聚乳酸-乙醇酸共聚物材料制成了可吸收横突间融合器(中华人民共和国知识产权局专利号:200810148018.0)。目的:研究聚乳酸-乙醇酸共聚物腰椎横突间融合器在动物体内的生物力学变化情况。方法:采用电脑将96只波尔山羊随机分均为实验组和对照组,咬除L4横突下缘和L5横突上缘的皮质骨,实验组在羊右侧L4、5横突间隙置入填有自体髂骨的聚乳酸-乙醇酸共聚物腰椎横突间融合器;对照组在相应位置植入同融合器大小相当的自体髂骨块,分别于术后1,3,6,9,12,18个月取整个腰椎制成标本,用脊柱三维运动测量系统测算各组标本L4、L5节段前屈、后伸、侧屈、旋转的运动范围。结果与结论:两组前屈、后伸、侧屈、旋转运动分别于术后1,3,6,9,12,18个月依次减少;实验组术后3,9,12个月前屈运动范围小于对照组(P<0.05),术后1,3,9,12个月后伸、旋转、右侧弯运动范围小于对照组(P<0.05),术后9,12个月左侧弯运动范围小于对照组(P<0.05)。说明可生物降解聚乳酸-乙醇酸共聚物腰椎横突间融合器置入山羊体内后,在早期能够提供初始力学稳定,中期可以避免应力遮挡,同时可以为骨形成提供支架作用,有利于骨的爬行替代,生物力学性能优于自体髂骨植骨。

神经干细胞-施万细胞-聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架移植对脊髓损伤大鼠的影响

目的探讨种植神经干细胞(NSCs)与施万细胞(SCs)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)支架移植促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复的作用及机制。方法体外培养NSCs和SCs,以PLGA为支架移植入大鼠T8半横断脊髓损伤处。实验动物随机分为PLGA组、PLGA+NSCs组和PLGA+NSCs+SCs组。术前和术后进行皮层运动诱发电位(CMEPs)检查及BBB评分;然后在同侧或对侧进行T6再次半横断,并进行CMEPs检测及BBB评分。结果 CMEPs的恢复率及波幅在PLGA+NSCs+SCs组最高。移植后,大鼠BBB评分逐渐改善;在移植后第2周及以后,PLGA+NSCs组和PLGA+NSCs+SCs组的BBB评分显著高于PLGA组(P<0.001)。同侧再次半横断后,CMEPs消失,BBB评分快速恢复;对侧再次半横断后,大鼠双下肢完全瘫痪。结论种植NSCs和SCs的PLGA支架移植有利于脊髓损伤功能重建,再生轴突可能形成了功能性连接;但是同侧再生轴突对脊髓功能的恢复作用有限。

聚乳酸-乙醇酸共聚物合成与降解

本文对聚乳酸-乙醇酸(PLGA)的合成制备的多种方法进行了阐述,对聚乳酸-乙醇酸(PLGA)的降解性能和降解机理进行了概述。

聚乳酸-聚乙醇酸共聚物的合成及其结构与性能研究

以左旋乳酸（ L－LA ）为原料，以氯化亚锡（SnCl2）和对甲苯磺酸（TSA）为复合催化剂直接熔融缩聚制备不同相对分子质量（ Mw ）的聚左旋乳酸（ PLLA）；将不同 Mw 的 PLLA 与 Mw 为4620的聚乙醇酸（PGA）按摩尔比为4：1，催化剂SnCl2：TSA摩尔比为1：1，在170℃，小于100 Pa的条件下反应4 h，制得PLLA－PGA共聚物（ PLGA）；通过用丙酮、三氯甲烷等多步溶解－离心沉淀进行分离，对PLGA的结构与性能进行表征。结果表明：共聚物为PLGA及PGA共混物；共聚物中PLGA组分的含量随着PLLA的 Mw 变化而变化，当PLLA的Mw 在20000左右时，共聚物中PLGA的质量分数大于90％，共聚物具有2个熔融峰，熔程分别为120．19～140．74℃，196．28～202．94℃，其热性能优于PLLA。

蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物复合编织支架的力学性能及细胞相容性

背景:与通常的合成纤维相比,蚕丝力学性能好,又具有一定的延展性,是制作组织工程韧带/肌腱的良好支架材料,但蚕丝丝素纤维降解速度缓慢,难以与组织再生速率相匹配。目的:分析蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物编织绳状支架的力学性能及其与骨髓间充质干细胞体外共培养的细胞相容性。方法:通过捻拧编织蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物细丝混合支架,并以纤维连接蛋白作表面修饰,检测支架的力学性能。将兔骨髓间充质干细胞种植在蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物细丝混合支架上进行体外共培养,观察细胞与支架复合生长、基质形成,以及细胞与支架结合的情况。结果与结论:蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物混合编织支架呈乳白色,质地均匀,韧性强,为螺旋上升的绳索状,直径为2.3mm。支架材料的最大负荷、拉伸强度、断点伸长率、弹性模量分别为(315.06±30.77)N、(75.83±7.46)MPa、(61.39±7.26)%、(213.58±23.45)MPa。扫描电镜观察显示,骨髓间充质干细胞贴附于支架表面生长,增殖良好,细胞大多呈梭形,伸出伪足匍匐于材料的表面,形态较佳,伸展良好,呈立体状生长,并分泌基质。表明蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物编织绳状支架具有良好的机械性能及细胞相容性。

聚乳酸、乳酸-乙醇酸共聚物的流变性能

采用旋转式黏度计测定了聚乳酸和乳酸-乙醇酸共聚物溶液在不同温度下不同质量分数时的黏度,计算了聚乳酸和乳酸-乙醇酸共聚物溶液的黏流活化能.结果表明:乳酸-乙醇酸共聚物溶液属于假塑性流体,其黏度随剪切速率的增加而减小;乳酸-乙醇酸共聚物溶液和聚乳酸溶液的黏度均随浓度的升高而增加,随温度的升高而减小,黏度与浓度之间均符合指数函数关系,黏度与温度之间均符合Arrhenius指数函数方程;聚乳酸和乳酸-乙醇酸共聚物溶液的黏流活化能基本上随浓度的升高而增大.溶液的黏流活化能越大,流动越困难,溶液的黏度对温度的变化越敏感;当溶剂、浓度一定时,乳酸-乙醇酸共聚物溶液的黏流活化能低于聚乳酸溶液的黏流活化能,乳酸-乙醇酸共聚物溶液的黏度比聚乳酸溶液低得多.这说明乳酸-乙醇酸共聚物与溶剂的相容性更好,乳酸-乙醇酸共聚物溶液比聚乳酸溶液更易流动.高分子与溶剂的相容性取决于分子结构.