天然分子改性聚乳酸用于骨组织修复的研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianhua230747
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生物可降解材料在骨组织修复中的应用已成为目前研究的热点。本文以聚乳酸(PLLA)为研究对象,利用其良好的可加工性、生物可降解性和生物相容性,借助天然分子的参与,制备出天然分子改性聚乳酸用于骨组织修复的材料,并探讨其在骨组织修复方面的应用,得到的主要结果如下:  1、采用溶剂浇铸技术制备壳寡糖改性聚乳酸(COS/PLLA)复合材料。结果表明:COS通过物理吸附作用被均匀地分散在PLLA基体中,形成了大量具有表面渗透网络的微相结构,从而导致其表面的亲水性和吸水率增加;随着COS含量的增加,COS/PLLA复合材料显示出良好的可降解性和生物相容性。在此基础上,实验采用热致相分离技术(TIPS)制备了COS/PLLA复合多孔支架,将其植入到新西兰大白兔的股骨髁部位,建立了骨缺损模型,并采用组织切片技术对实验标本进行HE染色和Masson染色分析。结果表明:三种多孔支架的孔隙率相近,但压缩强度随着COS含量的增加而上升,均呈现典型的M型破坏的趋势;肌肉埋植实验显示,三种材料均显示出良好的生物相容性,无明显毒性;在整个植入过程中,实验标本并未产生炎症或坏死等不良现象,三种材料均具有不同程度的降解,新生的骨组织逐步取代支架成为较为成熟的骨组织,且COS/PLLA-50的骨修复效果明显优于其他两组。  2、通过聚电解质作用将带有氨基正离子的壳寡糖(COS)和带有羧酸根负离子的羧甲基淀粉钠(CMS)进行复合,制备了羧甲基淀粉钠/壳寡糖聚电解质复合物(CC-PECs),再采用溶剂浇铸技术将其与PLLA进行共混,制备CC-PECs/PLLA复合材料。实验表明,CC-PECs在PLLA基体中均匀分散,且CC-PECs在水中可形成凝胶网络结构,具有相当的含水量和柔韧性及pH敏感性;在降解过程中,CC-PECs/PLLA不仅克服了COS在降解初期较为严重的溶蚀现象,还可保持材料良好的尺寸稳定性;CC-PECs/PLLA显示出良好的生物相容性,能够促进细胞的粘附与增殖。以此为基础,实验制备了CC-PECs/PLLA多孔支架,并通过分析其表观形貌、肌肉埋植实验和骨缺损植入实验来分析材料的生物相容性和成骨性能等。实验结果表明:CC-PECs/PLLA支架具有适宜的孔洞结构,随着时间的延长,支架材料逐步降解,加快了新生骨组织的生成,且CC-PECs/PLLA-50具有更快的体内降解速率和更多的新生骨组织生成量。  3、实验以小分子药物白藜芦醇(Resveratrol,Res)为模型药物,分别通过化学共聚法和表面改性法制备赖氨酸改性聚乳酸基载药材料。实验结果表明,新型的表面改性法具有化学共聚法无法比拟的优势,且采用表面改性法制备的聚多巴胺层(PDA-coating)能通过迈克尔加成反应而固定生物分子,是一种潜在的药物载体材料。以此为契机,实验采用溶剂浇铸技术/粒子沥滤技术/表面改性技术制备了聚多巴胺改性聚乳酸支架(PDA-PLLA),再将白藜芦醇/小麦蛋白(Res/WG)微球成功地固定于PDA-PLLA表面,并深入研究了白藜芦醇/小麦蛋白微球对PDA-PLLA载药支架的吸水率、体外降解性、药物缓释行为和生物相容性的影响。实验发现:与普通的载药支架相比,载药微球支架表现出更为优越的体外降解性和细胞相容性,且表现出明显的药物缓释效应,也为载药微球支架的体内植入提供了较好的理论基础。
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