明胶—羟基磷灰石复合微球的制备和性能研究

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明胶(Gel)具有良好的生物相容性、降解性和亲水性,被广泛应用于生物医学领域;羟基磷灰石(HA)是骨组织中主要的无机成分,具有良好的生物相容性、生物活性和骨传导性,在骨组织工程领域有着广泛的应用。本文以这两种应用广泛的材料为原料,采用液滴.冷凝法制备出粒径均一、颗粒圆整的复合微球。采用正交试验对浆料浓度及Gel/HA比例、冷凝温度等参数对Gel/HA复合微球球形度、成球率及孔隙率的影响进行了研究,并制备了明胶/羟基磷灰石/壳聚糖(Gcl/HA/CS)复合微球,采用模拟体液(SBF)对两种复合微球进行了浸泡实验。   正交试验结果表明,冷凝温度为-25℃,浆料浓度为25%,Gel/HA比例为2/1时,Gel/HA复合微球的成球率高、球形度好;冷凝温度为-25℃,浆料浓度为10%,Gel/HA比例为2/1时,得到Gel/HA复合微球孔隙率较高。在实验温度范围内,其它条件相同时,较低冷凝温度制备的Gel/HA复合微球具有较好的球形度,孔隙率较高,孔隙细小密集。随着浆料浓度升高,Gel/HA复合微球的直径也呈线性增加,微球球形度趋好,孔隙率降低。浆料浓度过低时,得不到具有规则球形的复合微球,但颗粒的孔隙率较高。随着Gel/HA比例的增加,复合微球粒径减小,表面变得光滑,孔隙率降低。在Gel/HA中添加壳聚糖(CS),制备了Gel/HA/CS复合微球,加入壳聚糖后,微球的孔隙均匀程度和孔隙率都得到提高。   模拟体液浸泡实验表明,Gel/HA复合微球在模拟体液中的降解速度与明胶比例相关,Gel/HA比例为4/1的降解速度高于比例为2/1。随着浸泡时间的延长,Gel/HA复合微球的粒径逐渐减小,一周后,表面有沉积物生成;三周后,沉积物覆盖大部分基体表面;四周后,基本覆盖完全。同时,复合微球发生碎裂。Gel/HA/CS复合微球浸泡过程中整体形貌变化较小,但从表面到内部,其孔隙都变大,微球内部孔壁上存在很多颗粒状沉积物,能谱分析表明,沉积物具有类骨磷灰石的化学组成。
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