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聚β-羟基丁酸—羟基戊酸(PHBV)的物理性能及生物相容性的研究

费强  
【摘要】:组织工程材料应用研究的主要内容之一即材料的物理性能及其生物相容性,而目前可供选用的材料种类繁多。虽然科学家们经过多年的研究,但仍没有找到一种比较理想的符合组织工程要求的材料。本文通过对实验室自制发酵生产的新型生物材料—β-羟基丁酸与β-羟基戊酸共聚物(PHBV)的生物相容性和生物可降解性以及影响其降解的热力学因素进行了初步的研究,探讨了该材料在组织工程中作为硬组织修复材料的可行性。 1.实验首先对三种不同组成分聚羟基丁酸-羟基戊酸(PHBV)的热力学性质和体外降解性能进行了研究。其中对PHBV的体外降解过程作了为期长达49天的观察。实验中对样品特征温度和在酶降解过程中样品的失重率、分子量的变化、表面形态的变化以及降解产物进行分析测定。研究结果表明,PHBV膜的降解速率随着其结晶度的降低而升高;PHBV在酶水解的作用下降解现象非常明显,且多发生在膜表面以及破损表面的深处,但平均分子量在降解过程中却没有发生变化。 2.本文通过体外细胞毒性试验,对羟基丁酸-羟基戊酸共聚物(PHBV)的细胞毒性进行了研究。其方法主要依据ISO10993及GB/T16886的标准,应用四甲基偶氮唑盐(MTT assay)比色法对PHBV的细胞毒性进行评价。选用不同体积分数、不同温度的PHBV材料浸提液为培养液,以及与PHBV材料直接接触培养来检测1、3、5天小鼠成纤维细胞BHK-21的相对增值率,确定PHBV材料的毒性程度。实验结果表明,PHBV材料即使在高温下其物理化学性质也很稳定;它的细胞毒性程度为0级,有着良好的细胞生物相容性。 3.研究了羟基丁酸-羟基戊酸共聚物(PHBV)在小鼠体内的降解行为和组织相容性,为硬组织工程材料的研究提供部分实验依据。PHBV和对照材料聚乳酸(PLA)在28只KM小鼠的皮下植入。分别于术后1周、2周、4周、6周、8周及13周取出2组材料,一组行肉眼观察,取组织切片后行HE染色,最后在光学显微镜下观察;另一组进行扫描电镜(SEM)观察。初步结果表明,PHBV组在植入56天后动物体内炎症反应已经消失,组织相容性较同期PLA组良好。


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