纳米羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/聚乳酸骨组织工程复合支架的特性

背景:近年来国内外在骨与软骨组织支架复合材料方面进行了广泛的研究,取得了积极的成果,但仍存在许多问题。目的:观察纳米羟基磷灰石/聚磷酸钙纤维/聚乳酸(HAP/CPP/PLLA)骨组织工程支架复合材料的特性。方法:采用溶媒浇铸、粒子滤取技术与气体发泡相结合的方法制备出纳米HAP/CPP/PLLA骨组织工程支架复合材料,测试该支架复合材料的物理力学性能,并用扫描电子显微镜对其微观结构进行观察。结果与结论:结果表明,纳米HAP/CPP/PLLA支架复合材料具有三维、连通、微孔网状结构,并具有较高的孔隙率和较好的压缩模量,是理想的骨组织工程支架材料。

聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的降解行为

背景：可降解吸收性聚乳酸类骨内固定材料初始力学性能较低,易导致体内产生炎症反应,并且降解时间太长,限制了其在临床上的应用。目的：测定聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的力学性能和体外降解性能。设计、时间及地点：重复测量设计,于2006-08/2007-05在兰州交通大学材料工程研究所完成。材料：基体材料采用荷兰普拉克生化公司生产的聚乳酸（Mr300000）和聚消旋乳酸（Mr600000）的共混物（混合比例66/100）。增强材料为直径10~20μm、完全降解时间3个月以上的聚磷酸钙纤维（纤维与基体的比例为1/1）以及用水热法合成的纳米羟基磷灰石粒子。方法：采用复合材料共混工艺制备聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料薄膜,然后真空热压成型,得到不同质量分数纳米羟基磷灰石（0,0.024,0.048,0.070）的聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料试样。主要观察指标：复合材料降解前后的弯曲强度、弯曲模量。结果：①加入不同质量分数的纳米羟基磷灰石对复合材料的弯曲强度和弯曲模量均有一定的增强作用,质量分数为0.048时作用最强。②纳米羟基磷灰石质量分数为0.048时聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的弯曲强度251MPa,弯曲模量19GPa。与骨的力学性能相比,复合材料的初始强度、刚度（未降解）均大于皮质骨的强度和刚度。③在模拟人体环境的降解介质中降解12周后,聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的弯曲强度及弯曲模量为123MPa和7.24GPa。结论：聚磷酸钙纤维/纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的力学性能和体外降解性能与人骨组织相近。

脱钙骨基质与左旋聚乳酸／聚磷酸钙纤维对骨髓间充质干细胞黏附作用的比较

目的探讨左旋聚乳酸／聚磷酸钙纤维（PLLA／CPPf）与同种异体的脱钙骨基质（DBM）对BMSCs黏附作用的差异，为构建组织工程骨提供理想的支架材料。方法用扫描电镜观察两种支架材料的孔径；通过测吸水率比较其亲水性。将普通培养瓶培养的第3代BMSCs分别成骨诱导培养1周后，在体外分别与PLLA／CPPf和同种异体的DBM复合构建组织工程骨，于构建后10h计算细胞黏附率，并用扫描电镜观察比较两种支架材料对BMSCs黏附作用的差异。构建后每天在相差显微镜下观察BMSCs在两种支架材料上的生长情况，构建后第10天再行扫描电镜观察BMSCs在两种支架材料上的生长情况。结果DBM的孔径明显较PLLA／CPPf的大，孔隙率高，体外构建后10hDBM组的细胞黏附率为（91．3±8．2）％，PLLA/CPPf组为（82．2±7．7）％，两者之间差异具有统计学意义（P〈0．05）。DBM组于术后第3天网孔间出现细胞外基质，且随着时间的推移，基质变得稠密，而PLLA／CPPf的细胞外基质鲜见；第10天的扫描电镜也证实DBM组的细胞在支架材料上数量多，且细胞外的基质分泌较多。结论DBM较PLLA／CPPf更适于BMSCs的黏附生长，是理想的组织工程支架材料。

新型骨与软骨组织工程支架材料制备及其性能研究

目的 研制符合骨与软骨组织工程制备技术要求的新型支架复合材料 ;并确定其性能与结构优化设计的主要参数指标。方法 按不同CPPf(聚磷酸钙纤维 ) /PLLA(L 聚乳酸 )重量比及相同CPPf +PLLA/NaCl颗粒重量比 ,采用溶铸颗粒沥取 (Solvent castingparticulte leaching)法制备系列CPPf/PLLA支架复合材料 ;液体置换法、压缩性能测试及扫描电子显微镜观测其密度、孔隙度、压缩模量及微结构特征 ;材料样品体外人工降解液直接浸渍法判定其生物降解性能 ,并观测其生物降解率、压缩模量及微结构改变。结果 系列支架材料密度为 0 10 8～ 0 16 5g/cm3 ,孔隙度 87 17%～ 93 2 4% ,压缩模量为 5 19～ 7 89MP ,横截面微结构由微孔海绵状过渡为纤维网状。随着支架材料在人工降解液中降解时间的延长 ,其降解率以 0 %～ 13 2 %线性递增 ;压缩模量呈线性降低至 1 10～ 2 78MP ;材料横截面微结构则发生相应改变。结论 CPPf/PLLA支架复合材料具有高孔隙度的三维立体结构 ,良好的抗压缩性能和生物降解性能 ,经进一步优化设计后 ,可成为结构和性能符合各项要求的新型骨与软骨组织工程支架材料。

两种自制支架材料对体外培养关节软骨细胞生长与代谢的影响

目的 评定两种自制支架材料DL 聚乳酸支架、聚磷酸钙纤维对体外培养关节软骨细胞生长与代谢的影响。方法 采用材料样品与体外单层培养关节软骨细胞直接接触法 ,并对其进行倒置显微镜观察、培养细胞计数与DAN含量及其细胞外基质3 5S掺入量和羟脯氨酸含量测定。结果 两种支架材料可与培养关节软骨细胞完全相容 ,无关节软骨细胞毒性 ;对培养关节软骨细胞的DNA、蛋白多糖及胶原合成无异常影响。结论 两种支架材料具有良好的关节软骨细胞相容性 ,对其功能物质的合成无异常影响 ,经其结构与性能优化 ,即可满足关节软骨组织工程制备技术的各项要求。