真空冷冻干燥法制备聚乳酸/生物玻璃支架及性能研究

背景:有文献指出,向聚乳酸中加入生物活性玻璃颗粒可提高材料的力学性能。目的:采用真空冷冻干燥法制备聚乳酸/生物活性玻璃骨组织工程支架材料,并分析其性能。方法:以1,4-二氧六环与二氯甲烷为致孔剂,采用真空冷冻干燥技术制备含生物活性玻璃质量分数分别为10%,20%,30%的聚乳酸/生物活性玻璃复合材料,检测复合材料的孔隙率、抗压强度。将含10%,20%,30%生物活性玻璃复合材料浸泡于模拟体液中2周,观察支架浸泡前后的微观结构与元素变化。分别以聚乳酸浸提液、含10%,20%,30%生物活性玻璃复合材料浸提液与苯酚溶液(阳性对照)培养L929成纤维细胞,以常规培养的细胞为对阴性对照,培养1,3,5d,采用MTT法检测细胞增殖。结果与结论:①含10%,20%生物活性玻璃复合材料的孔隙率高于聚乳酸材料(P<0.05);②各聚乳酸/生物活性玻璃复合材料的抗压强度均高于聚乳酸材料(P<0.05),并且含20%生物活性玻璃复合支架组的抗压强度高于含10%,30%生物活性玻璃复合支架组(P<0.05);③扫描电镜显示,复合材料孔隙内壁上均有大量微孔结构,生物活性玻璃分散在材料中,孔隙大小不均,孔隙之间相互沟通,随着生物活性玻璃含量的增加,孔隙有堵塞现象;在模拟体液中浸泡2周后,复合材料有明显的羟基磷灰石生成,并且钙、磷、硅元素比例升高;④培养1,3,5d,含10%,20%,30%生物活性玻璃复合支架组表面的细胞增殖快于阳性对照组(P<0.05),与阴性对照组、聚乳酸组比较差异无显著性意义(P>0.05);⑤结果表明,采用真空冷冻干燥法制备可制备具有良好孔隙率、抗压强度与细胞相容性的聚乳酸/生物活性玻璃复合支架。