多孔n-HA/PVA/CS复合水凝胶的制备与抑菌性能研究

以纳米羟基磷灰石、聚乙烯醇、壳聚糖为原料,采用物理交联法制备复合水凝胶(n-HA/PVA/CS),并测定其含水率、力学强度及微观结构。采用比浊法和平板计数法测定n-HA/PVA/CS复合水凝胶在酸性条件下的最低抑菌浓度和抑菌率,同时对比研究其对革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌性。结果表明,n-HA/PVA/CS复合水凝胶具有均匀分散的三维多孔结构,含水率75%,拉伸强度0.26 MPa。经过2%(质量分数)的醋酸溶液处理的n-HA/PVA/CS复合水凝胶材料对S.aureus和E.coli的最低抑菌质量浓度均为0.5 g/L;在该复合水凝胶质量浓度为2.0 g/L时,对S.aureus的抑菌率为84%,对E.coli的抑菌率达到99%,当其样品质量浓度为2.5 g/L时,对E.coli抑菌率接近100%。n-HA/PVA/CS复合水凝胶可望成为性能优良的人工角膜支架材料。

PVA/n-HA＋PA66生物材料体内植入后机体免疫状态的初步研究

目的探讨动物体内植入生物材料后机体免疫状态的改变。方法将生物材料聚乙烯醇水凝胶(PVA)/纳米羟基磷灰石(n-HA)+聚酰胺66(PA66)植于大鼠皮下,分别于术后第2、4、6周行局部组织学切片观察,检测大鼠血液中CD3、CD4+、CD8+含量以及脾细胞中IL-1、IL-6、TNF-α的含量并与术前对比。结果大鼠血液中CD3、CD4+、CD8+的含量和脾细胞中IL-1,IL-6,TNF-α的含量在第2、4、6周时与正常组对照差异无统计学意义。组织学切片显示血管和纤维组织进入复合材料网孔中,与复合材料连为一体,未产生排斥反应。结论PVA/n-HA+PA66生物材料植入动物体内后未引起动物机体的免疫排斥反应,未干扰机体的免疫系统,是一种无毒、易被机体耐受的生物材料。

两种不同关节软骨替代材料对兔肝肾功能毒性的比较

背景:目前已对纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇水凝胶及聚乙烯醇/吡咯脘酮水凝胶材料进行了细胞毒性、致敏、刺激及局部反应试验,证明均具有良好的生物相容性和安全性,但是对肝肾功能的影响尚不清楚。目的:观察两种不同关节软骨替代材料纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇水凝胶及聚乙烯醇/吡咯脘酮水凝胶植入兔骨组织后对其肝肾功能的毒性反应。设计、时间及地点:血液生化指标观察,随机对照动物实验,于2008-11/2009-03在解放军南京军区总医院比较医学科完成。材料:纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇水凝胶及聚乙烯醇/吡咯脘酮水凝胶均由南京理工大学生物材料研究所熊党生教授提供。方法:健康清洁级新西兰大白兔30只,随机分成3组,纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇水凝胶组10只,聚乙烯醇/吡咯脘酮水凝胶组10只,空白对照组10只。分别将两种关节软骨材料植入已制备好的兔模型股骨软骨缺损部位。空白对照组施行同样的手术,但不作任何材料植入。主要观察指标:于术后1,4,8,12周行肝肾功能检测,对比3组动物植入前后肝肾功能变化。结果:植入前3组肝肾功能指标差异无显著性意义(P均>0.05)。3组植入后丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、白蛋白、球蛋白、尿素氮、肌酐水平分别与植入前比较,差异无显著性意义(P均>0.05)。植入后3组各项肝肾功能指标差异也无显著性意义(P均>0.05)。结论:两种不同的软骨替代材料对兔肝肾功能无影响。

纳米羟基磷灰石/海藻酸钠/聚乙烯醇多孔支架材料的制备与表征

采用冷冻干燥法制备的纳米羟基磷灰石/海藻酸钠/聚乙烯醇(n-HA/SA/PVA)无机/有机复合多孔支架材料,用燃烧实验、IR、XRD、SEM对复合材料的组成结构及形貌进行了分析和观察,并初步研究了其力学性能,探讨了其复合机理.结果表明,无机组分n-HA均匀分散充填在SA-PVA聚电解质有机网络结构中,由于分子内和分子间氢键的存在使三组分间有较强的化学键合.当支架中PVA含量为50%时,压缩强度达到8.29MPa,因此,该三元复合材料可望作为一种新型骨组织工程支架材料.

纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜在兔角膜的生物学反应

目的观察纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜在兔角膜内的生物学反应,了解其组织相容性。设计动物实验研究对象三组人工角膜材料:材料1为大孔纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜;材料2为小孔纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜;材料3为单纯PVA水凝胶人工角膜。方法选用健康新西兰大白兔21只,随机分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(每组7只,每只兔随机选一眼)分别板层植入材料1、2、3。于术后3、8、24周通过裂隙灯、组织切片HE染色观察人工角膜在兔角膜内的生物学反应。主要指标术眼炎性反应评分,角膜新生血管出现时间及其生长面积分级评分,术后人工角膜脱出率,组织切片HE染色观察。结果术后3周时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组炎性反应评分分别为1.29±0.488、1.43±0.535和2.14±0.690(P=0.027);术后8周时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组新生血管平均生长面积分级评分分别为2.67±0.516、2.33±0.816和1.57±0.535(P=0.018);三组术后角膜新生血管出现时间分别为(23.17±1.72)天、(24.50±1.05)天和(29.71±1.60)天(P=0.000);三组术后因角膜溶解引起的人工角膜脱出率分别为14.29%、28.57%和42.86%(χ2=1.449,P=0.485);组织切片观察8周后大量成纤维细胞长入材料1的人工角膜支架孔隙里。结论纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜具有良好的组织相容性,在宿主兔的角膜内较稳定存在,是一种具有良好临床应用前景的新型人工角膜。