【摘 要】
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目的通过溶液浇铸法制备钛酸钡/聚乳酸（Barium titanate/Polylactic acid,BT/PLA）压电复合膜,研究其极化处理后的压电性能以及对小鼠成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）增殖、黏附和成骨分化能力的影响,并通过动物体内实验探讨其是否具有引导骨组织再生的能力。方法实验1选择二氯甲烷为有机溶剂,应用溶液浇铸法制备的BT/PLA复合薄膜材料,根据薄膜BT与PLA质量比（w/w
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目的通过溶液浇铸法制备钛酸钡/聚乳酸（Barium titanate/Polylactic acid,BT/PLA）压电复合膜,研究其极化处理后的压电性能以及对小鼠成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）增殖、黏附和成骨分化能力的影响,并通过动物体内实验探讨其是否具有引导骨组织再生的能力。方法实验1选择二氯甲烷为有机溶剂,应用溶液浇铸法制备的BT/PLA复合薄膜材料,根据薄膜BT与PLA质量比（w/w）分为6组:记为0%组（BT/PLA=0/100）;5%组（BT/PLA=5/95）;10%组（BT/PLA=10/90）;20%组:（BT/PLA=20/80）;30%组:（BT/PLA=30/70）;40%组:（BT/PLA=40/60）。经过电晕极化处理赋予薄膜压电性能。准静态d33测量仪测试各组材料极化后的压电常数;扫面电镜观察薄膜表面微观结构;X射线衍射仪分析材料极化前后物相构成;接触角测量仪检验材料亲水性。实验2由实验1中理化性能检测确定最佳的钛酸钡含量为20%,以极化20%组、未极化20%组、极化0%组和未极化0%组进行细胞学实验。材料极化面为细胞接种面,分析各组薄膜对MC3T3-E1细胞黏附、增殖与成骨分化能力的影响。实验3构建SD大鼠颅骨矢状缝两侧制作直径为5 mm的全厚骨缺损模型,缺损间距至少2 mm。将以上四组材料分别植于左右两侧缺损处,设置无材料覆盖的空白缺损组为空白对照。术后4周,12周分批处死实验动物,利用影像学和组织学观察评价大鼠颅骨缺损的修复情况。结果实验1溶液浇铸法成功制备BT/PLA复合薄膜,扫描电镜、X射线衍射、水接触角实验及压电常数检测结果显示,当BT含量为20%时,极化处理的复合薄膜材料具有良好的理化性能,极化后压电常数最高,d33达到（7.03±0.26）p C/N,与其他组相比差异有统计学意义（P＜0.05）。实验2 CCK-8实验结果显示,培养第4天时,极化20%组细胞增殖活性高于未极化20%组（P＜0.05）,与其他三组比较无统计学差异;培养第7天时,极化20%组细胞增殖活性高于空白对照组、未极化0%组和未极化20%组（P＜0.05）;荧光显微镜与扫描电镜下可见,极化20%组细胞呈多边形且伪足明显,较未极化20%组、极化0%组和未极化0%组体现出更好的细胞黏附能力;碱性磷酸酶活性检测结果显示,培养第4天时,极化20%组的ALP活性高于未极化0%组、未极化20%组（P＜0.05）;培养第7天时,极化20%组的碱性磷酸酶活性高于未极化0%组、未极化20%组、极化0%组（P＜0.05）。实验3 X射线和CBCT扫描结果显示,极化20%组术后4周在缺损边缘向中央处可见明显新骨形成,缺损区显著缩小,术后12周缺损基本完全闭合,新生骨连续平整,密度近似正常骨组织;极化0%组4周时有新骨形成,但缺损闭合程度不及极化20%组,12周时缺损区尚未闭合,新生骨较薄;未极化20%组和未极化0%组新骨生成不明显,空白缺损组大鼠颅骨未见明显骨生成。HE和Masson染色结果显示,极化20%组4周时组骨再生活跃,新骨生成明显,12周时新生骨完全占据缺损区,矿化明显;极化0%组4周时观察到缺损边缘新生骨量少,术后12周也未与原始骨完全愈合;未极化20%组和未极化0%组仅在缺损边缘有少量新骨生成,空白缺损组以稀薄的疏松结缔组织填充。组织学定量结果显示,术后4周和12周极化20%组骨修复情况最好,明显优于极化0%组、未极化20%组和未极化0%组;极化0%组次之;空白对照组骨修复情况最差（P＜0.05）。结论（1）BT/PLA复合薄膜材料具有较好的压电性能和细胞相容性。（2）体外细胞实验和体内动物实验证实了BT/PLA复合压电薄膜材料具有良好的成骨性能,为引导骨组织再生膜材料的研究提供了新的思路。图 27 幅;表 6 个;参 85 篇。
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