PLLA与BCP多孔复合支架的制备及性能研究

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支架材料在骨组织工程修复中起着重要的作用,理想的骨支架材料需要有一定的孔径尺寸、孔隙率、力学性能、细胞附着性能及骨诱导和骨传导功能。聚乳酸是一种可以降解的生物相容性材料,其降解产物无毒并且可以通过体内代谢排出,但其力学性能及亲水性能不足,不利于细胞的粘附,缺乏生物活性;双相磷酸钙材料具有优异的力学性能及良好的成骨作用,但其脆性大、韧性差的缺点限制了其应用;聚乙烯醇具有良好的生物相容性、降解性,是一种亲水性能和韧性都非常优异的廉价生物材料。因此,本文通过复合有机、无机材料,使各种材料之间互相取长补短,选择合适的制备方法制备出了理想的骨支架材料。采用气体发泡法制备了PLLA/BCP多孔支架材料,实验结果表明可以通过调节致孔剂NH4HCO3颗粒的大小,控制支架材料的孔径尺寸(<250μm,250-500μm,>500μm),通过NH4HCO3颗粒及BCP含量的调节控制了支架材料的孔隙率(54.5%±2.3%-81.2%±0.9%)、力学性能(0.52MPa-1.23MPa)、亲水性能及生物学性能。随着NH4HCO3颗粒尺寸的增加,PLLA/BCP支架的孔径尺寸同步增加;随着NH4HCO3颗粒含量的增加,支架的孔隙率呈现增加的趋势,但其压缩强度有所下降;随着BCP含量的增加,支架的孔隙率几乎保持不变,压缩强度呈增加趋势,支架的亲水性能提高。通过MTT实验表明,支架材料对成骨细胞的繁殖没有抑制作用,且随着BCP含量的增加,成骨细胞在支架材料表面的繁殖增加。采用流延法制备了BCP多孔支架的涂层材料PLLA/PVA复合膜,通过亲水性优良的PVA对PLLA共混改性,改善了聚乳酸的亲水性,调节了聚乳酸的降解速率。结果表明,通过调整体系中各组分的相对比例,可在一定范围内调控PLLA/PVA共混膜的亲水性能与降解性能。
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