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创伤性骨损伤、先天性骨畸形、骨质疏松等是临床常见病症,采用有效和实际的方法实现其治疗康复已成为骨组织工程和再生医学领域的共同目标。生长因子在骨修复中具有十分重要的作用,但是生长因子半衰期短、易酶解而失活、价格昂贵、过量使用还会有一定的毒副性,因此提高生长因子活性对促进骨组织快速修复具有重要的意义。 磺化壳聚糖,尤其2-N,6-O-磺化壳聚糖(26SCS),可以和骨形态发生蛋白生长因子发生特异性结合,延长生长因子半衰期并提高生长因子生物活性。本论文基于26SCS的这种特性,开展了以下两个方面的研究: (1) PLGA支架表面组装26SCS及其负载rhBMP-2的研究 PLGA支架表面氨化后,通过静电组装将26SCS固定于支架表面,构建了26SCS功能化的PLGA支架。AFM、XPS等表征证实了26SCS在PLGA支架表面的组装固定;rhBMP-2吸附与缓释实验表明,26SCS与rhBMP-2之间的静电作用增强了支架对rhBMP-2的吸附能力,并且延长了rhBMP-2的释放时间;体外C2C12细胞实验中,26SCS的引入有助于细胞在材料表面的粘附和铺展,此外,26SCS增强了rhBMP-2和细胞表面受体的结合能力,负载rhBMP-2后细胞碱性磷酸酶活性的提高表明26SCS能使rhBMP-2的成骨活性增强。 (2)掺杂26SCS的明胶/微球复合水凝胶体系负载rhBMP-2和rhVEGF165的研究 采用一步法设计制备了光交联明胶水凝胶/PLGA微球复合体系,并将其用于双因子rhBMP-2和rhVEGF165的固载。研究表明微球均匀分散在水凝胶中,且增强了水凝胶的力学强度;复合水凝胶负载rhBMP-2和rhVEGF165后,通过改变PLGA分子量、生长因子负载位置,实现了两种生长因子的梯度释放;选取具有理想缓释模式的双因子体系并掺杂26SCS,以MC3T3-E1与HUVEC为细胞模型进行体外细胞实验,结果表明复合水凝胶材料具有良好的生物相容性,与负载单因子组相比,双因子组更有利于成骨和血管发生,且双因子体系中26SCS的引入,可以和rhBMP-2和rhVEGF165发挥协同作用,同时促进成骨和血管再生。