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可生物降解的脂肪族聚酯类高分子由于具有良好的生物相容性、低的生理毒性、可调节的降解速度和物理化学性质等特点,目前己成为应用最为广泛的合成型可生物降解高分子材料。以脂肪族聚酯为原料制备的高分子微球由于其形状结构的特殊性,因此在生物医学领域具有十分重要的应用价值,可用做组织工程的支架和细胞培养用微载体。然而由于脂肪族聚酯类材料本身的亲水性较差,细胞吸附力不够,机械强度不足,并且降解产物有一定的酸性,因此限制了脂肪族聚酯高分子微球的应用。本论文的工作主要围绕着脂肪族聚酯微球的制备、改性以及生物医学应用展开,具体的研究内容如下:
首先通过改进的双乳液溶剂挥发法制备了PLA多孔微球,研究了一些制备条件(如溶剂、碳酸氢铵浓度、初乳液乳化强度、油相聚合物浓度、外水相搅拌转速以及聚合物组成)对于最终所得微球形貌结构的影响。进一步探讨了采用不同溶剂得到不同结构微球的形成机理。在所制备的多孔PLA微球基础上,通过水解的方法得到了具有良好通孔结构的微球,此外还通过胺解、表面固定胶原、以具有不同亲水性聚合物为原料制备微球等多种方法改变了多孔微球的表面性质。通过成骨肉瘤细胞MG-63的培养试验,研究了多孔微球孔径大小和表面化学性质对细胞粘附生长行为的影响,并对多孔PLA微球在细胞培养的应用具有指导意义。
此外通过在碱性溶液中水解的方法使多孔PDLLA微球表面带有负电荷。进一步通过生物模拟矿化的过程在PDLLA微球中引入磷灰石。通过MG-63细胞培养实验,研究了磷灰石含量对于细胞生长行为的影响。并通过具有不同端基和不同表面粗糙度PCL-b-PEG微球的生物模拟矿化过程,研究了微球表面的官能团和粗糙度对于磷灰石矿化沉积的影响。在此基础上进一步探讨了微球表面磷灰石含量对于细胞增殖的影响。