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近几十年来,缓释微球的进展,推动了软骨组织工程学的发展。制备微球的材料主要为天然材料和人工合成高分子材料,其中PLA、PLGA具有良好的生物相容性、可降解性及可吸收等特性,是公认的优良的生物可降解高分子材料,在环境保护、组织工程、骨折内固定和药物控释等领域应用广泛[4~7]。另外,二甲基砜(MSM)是一种有机硫化物,是合成人体胶原蛋白的必要物质。同时,作为一种常用的保健药品,主要用于皮肤、毛发、骨、软骨等的修复治疗。在临床上主要用于骨性关节炎的治疗[8~10]。因此,制备PLA/MSM载药微球具有良好的缓释特性及生物活性,可作为MSM的长效缓释制剂应用于骨性关节炎的治疗及骨、软骨组织工程研究。由此,制备了具有生物活性的缓释微球,一方面本研究利用膜乳化法制备了不同聚乳酸含量的空白微球,并用扫描电镜对其进行了表征,并探讨了不同的表面活性剂浓度对微球结构的影响,及不同搅拌转速对微球尺寸的影响。本研究还制备了缓释微球,引入了具有生物活性的廉价易获得小分子化合物,二甲基砜。探讨了不同膜孔径和二甲基砜含量对微球尺寸、形貌、载药量、包封率、释放行为和细胞增殖的影响。此外,近年来局部缓释给药系统由于独特的性能引起了学者相当大的关注,本研究还将制备的缓释微球用于兔骨性关节炎的治疗,评价其生物效应。为PLA/MSM缓释微球在临床的应用提供实验依据。第一部分膜乳化法制备空白聚乳酸微球的研究。本实验无前期工作,完全独立探索各实验参数。利用膜乳化法制备了不同聚乳酸含量的空白微球,聚乳酸含量分别为1%(w/v)、3%(w/v)、5%(w/v)。利用扫描电镜观察微球的表面形貌及粒径大小。不同连续相流速、压力及表面活性剂浓度对微球的形貌和尺寸的影响。连续相流速分别为300、500、700、900rpm,表面活性剂浓度分别为0.5、1、2、4、6g/l。结果显示:微球表面形貌光滑,大小均匀,分布较好。当聚乳酸含量为3%(w/v)时,显示了较好形貌及分布,微球尺寸随着连续相流速的增加而减小,压力与膜孔径的大小有关,膜孔径越大所需压力越大。第二部分生物活性PLA/MSM缓释微球的制备及表征。采用膜乳化-液中干燥法制备出担载二甲基砜(MSM)的聚乳酸(PLA)微球,比较膜孔径、搅拌转速和MSM浓度对载药微球的形貌、尺寸、载药量、体外释放及细胞活性的影响;采用ESEM观察其微球形貌、尺寸及分布,ICP-AES法检测PLA/MSM微球载药量、包封率及体外释放,采用ESEM观察微球内部结构,并通过体外细胞培养和MTT法检测MC-3T3-E1细胞的增殖能力,为MSM长效缓释剂的研究提供参考。研究结果表明,膜乳化制备的载药微球规整,呈典型的圆球状,表面光滑,内部多孔结构。膜孔径、搅拌转速及MSM药物担载量均可影响微球的尺寸和形貌。当膜孔径为5.1μm和搅拌转速为500r/min时制备的载药微球大小更为均一;当体系中MSM浓度为8.6wt.%时,其载药量可达到77.43%。随着膜孔径减小及药物浓度的增加,其体外释放速率加快,但在初期均没有明显突释现象,大约10d后达到89.2%。细胞实验结果显示,培养7d时,膜孔径为5.1μm及8.6wt.%MSM制备的载药微球对细胞有明显的促增殖作用。表明该PLA/MSM载药微球具有良好的缓释特性及生物活性,可作为MSM的长效缓释制剂应用于骨性关节炎的治疗及骨、软骨组织工程。第三部分PLA/MSM缓释微球在兔骨性关节炎中的应用研究。前期工作中,制备了PLA/MSM缓释微球,本研究探讨不同MSM含量对软骨修复的影响。首先建立兔膝关节骨性关节炎模型,建立模型后4w采用核磁观察关节软骨改变,确认造模成功,然后将不同MSM含量的载药微球局部注射入兔膝关节腔内,每周给药一次。给药后9周时空气栓塞处死动物,局部解剖膝关节大体评估软骨改变情况及修复能力,采用Makin评分及Ink评分进行评估,收集关节液进行吉姆萨染色观察,及用ELISA试剂盒进行透明质酸、白介素-1、肿瘤坏死因子α检测,并对滑膜组织及软骨组织进行HE染色观察。结果显示:MSM浓度为0.9wt.%时显示了较好的修复能力,能有效的治疗早期骨关节炎。