论文部分内容阅读
目的:制备不同质量分数硅酸钙支架,探究不同质量分数硅酸钙对胶原-壳聚糖支架理化性能及生物学性能的影响,寻找最佳质量分数的硅酸钙支架,从而为骨组织工程材料提供更合适的选择。方法:1.通过冷冻干燥法分别制备硅酸钙质量分数为0%,1%,2%,5%和8%(w/v)的胶原-壳聚糖支架。0%(w/v)硅酸钙组为对照组,1%,2%,5%和8%(w/v)硅酸钙组为实验组。2.采用扫描电子显微镜和万能试验机,探究不同质量分数硅酸钙-胶原-壳聚糖支架的孔隙率、吸水率、降解率以及压缩弹性模量理化性能的变化。3.采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测量各组支架提取液中Ca,P,Si离子浓度,比较各离子浓度变化。4.通过体外模拟矿化实验以及扫描电镜和能量色散谱分析,探究不同质量分数硅酸钙-胶原-壳聚糖支架的体外矿化能力。5.体外培养小鼠成骨细胞(MC-3T3),CCK-8试剂盒检测细胞活性,碱性磷酸酶试剂盒检测ALP(Alkaline Phosphatase,碱性磷酸酶)表达情况,探究不同质量分数硅酸钙-胶原-壳聚糖支架生物学性能的变化。结果:1.成功制备了质量分数分别为0%,1%,2%,5%和8%(w/v)的硅酸钙-胶原-壳聚糖支架,扫描电镜发现各组支架外观无明显差异,孔径均匀,大小合适。2.掺入硅酸钙的各组支架与对照组(0%w/v 硅酸钙)相比,随着硅酸钙含量的增加,支架的机械性能增加,支架的压缩弹性模量逐渐增加(P<0.05),降解速率也逐渐增加(P<0.05),而孔隙率逐渐减小(P<0.05)。3.ICP-AES结果显示各组支架提取液中P离子浓度无明显变化,Ca,Si离子浓度随硅酸钙含量的增加而增加,且当硅酸钙含量达到2%时,离子浓度接近饱和,变化不明显。4.小鼠成骨细胞CCK-8实验结果表明,掺入硅酸钙的复合支架均能促进小鼠成骨细胞的增殖,且当硅酸钙含量为2%时细胞活性高于其他组;碱性磷酸酶实验结果表明掺入硅酸钙的复合支架能够促进小鼠成骨细胞ALP的表达(P<0.05)。5.掺入硅酸钙的复合支架均有不同程度的羟基磷灰石晶体沉积,而对照组(无硅酸钙组)几乎无羟基磷灰石晶体沉积。结论:适量的硅酸钙能增强胶原-壳聚糖支架的机械性能,能够促进成骨细胞的生长,利于成骨和体外矿化。支架中含有适量硅酸钙能够增加微环境中的Ca和Si离子浓度,我们推测这有利于血管的生长,进而增加人工植入的成活率,有望成为骨组织工程支架材料。