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生物降解吸收聚丙交酯及其复合材料的合成、体外降解特征及组织生物相容性研究

高燕  
【摘要】: 长期以来,骨缺损治疗一直是困扰骨科医生的棘手问题。由于组织 工程技术合成骨具有正常骨相似的性能,因而近来越来越受到骨科医生 的重视。组织工程技术是将具有一定三维结构的组织支架与具有增生繁 殖能力的成骨源性细胞复合,在体外适当环境下培养形成新生骨,然后 再植入骨缺损处。外消旋聚丙交酯(PDLLA)是一种价廉的可吸收材料,并 具有良好的初始机械强度,广泛应用于组织工程中,但PDLLA降解过程 中造成的微环境过酸,不利于细胞的生长;并且随着分子量的降低,其 机械性能也随之减弱,因而限制了其应用。为了改善这种情况,作者在 聚乳酸中加入不同比例的羟基磷灰石和β-磷酸钙,以期探讨各种不同细 胞外基质的体外降解特性及组织相容性,评价其在矫形外科应用的前景, 以筛选出新型骨科可吸收材料。 第一部分:以DL-乳酸为原料,ZnO为催化剂,脱水缩聚成丙交酯 (LA)。然后在SnC12的引发下,LA开环聚合得PDLLA。Ca(OH)2和H3P04 的中和反应生成羟基磷灰石,然后在800℃下煅烧3小时,磨细过筛。 CaHPO/ZHzo与CaCO。为原料,研磨混合均匀,在常温下升温至980oC, 保温两小时后随炉冷却即得纯度较高的 jHyCP粉末,研磨。将 ig聚乳 酸uDLLA)置于sin1CHCla内,再加入4gNaCI再超声波仪上分散。然后 在直径为scm的玻璃器M中铺展成膜,室温干燥24 /J’时后,继续真空干 燥,得到多孔聚乳酸。将0.95gPDLLA置于smlCHCI。内,再加入4gNaCL 和 0.05gHA于超声波以上分散。平铺于直径为 scm的玻璃器M中,室温 干燥24 ’J’时候真空干燥。然后将复合材料放于250ml的水中,同样滤除 复合物中的NaCI,每隔6 ’J’时换一次水,共浸泡48 ’J’时,于室温干燥 24小时后,继续真空干燥 12一24小时。制得多孔 5%HA/PDLLA复合材 料。同样方法帘备:20%HA/PDLLA(质量比为 1:4),35%HA/PDLLA(质量比 为 7:13)及相应比例的 6-TCP/PDLLA复合物。将获得的样块切成 3 X 3 X smm3 a 第H部分:将获得的各种样块分别置于30ml蒸馏水(37C)及小鼠 下肢肌肉内,分别于 2,4,6,8,10,12周取出,测定缓冲液的 PH值;观察 样块的重量,粘均分子量及机械强度的变化,以及组织相容性。 结果表明:各组材料的PH值变化不明显。分子量的变化,0-2周时 各组材料均出现一个降解高峰:以后各组材料均出现一个降解快速期。 PDLLA为4-6周,p-TCP组为6-8周,其中以5%p-TCP最为明显。HA 组为 10-12周。各组材料重量丢失并不明显,但 PDLLA最为明显。其后 各组材料均有一个质量丢失快速期:PDLLA为6*周;6刁CP各组为8 一m周;HA各组为m——u周。生物力学显示PDLLVe-TCP组的生物力 -5- 学指标优于PDLLA及PDLLA/HA组,以20%PDLLA/p-TCP一组最佳。三种 材料均具有良好的生物相容性,但仍有较轻的无菌性炎症反应,其中B 1CP”DLLA的早期反应稍强烈,但后期并不明显。 结果显示:61CP仔DLLA具有良好的生物力学特性及生物相容性, 在体内随时间降解。是一种符合骨组织工程应用的基质材料。其中以20% fi-TCP/PDLLA最佳。


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