本文以聚-L-乳酸(PLLA)为原料,研究了多孔支架的制备、体外降解和软骨细胞的相容性。 采用致孔剂—溶剂淋洗的方法制备多孔支架。按传统方法将明胶颗粒、聚乳酸溶液共混,冻干制备的聚乳酸多孔支架,难以保证支架孔间的连通性和最佳的力学性能。而将明胶颗粒预湿,使颗粒相互粘结成型,然后滴加聚乳酸溶液,则可得到具有适当孔径、高孔隙率和较好孔间连通性的聚乳酸多孔支架。采用明胶颗粒预湿的手段,也可制备不对称结构的聚乳酸多孔支架,实现简单几何形状的多孔支架(如管状)的塑型。 采用了不同溶剂挥发方法(冻干法和热干法)去除聚乳酸的溶剂,并比较了所得支架的微观结构、表观密度、结晶度和力学性能。微观结构和结晶度的差别造成了两者的力学性能的差异,使得冻干法制备的支架具有更好的力学性能,有更好的应用前景。 采用不同浓度的聚乳酸溶液制备多孔支架,研究了溶液浓度的变化对支架的微观结构、表观密度、孔隙率和力学性能的影响。同时,考察了聚乳酸多孔支架中残留的明胶对支架力学性能的影响。结果表明,残留的明胶对多孔支架有增强作用;明胶残留越多,增强作用越明显。 将聚乳酸多孔支架切成小块,浸泡在37℃的PBS中,研究聚乳酸支架的体外降解行为。由于聚乳酸多孔支架中存在明胶,明胶的不断溶出导致多孔支架降解过程中吸水率先减小后增加;同时,使支架失重速度呈现初期较快,后期缓慢的特点。聚乳酸在37℃的PBS中遵循本体降解的机理,所以支架中聚乳酸分子量减小的速度远比多孔支架失重的速度快。聚乳酸降解产生的羧基会在支架中富集,产生自催化效应,加速了支架的降解,使支架产生大的缺陷。聚乳酸支架降解时间愈长,缺陷越大,支架的Tm也会不断降低,但结晶度相对升高。 最后,将明胶颗粒制备的聚乳酸多孔支架与氯化钠颗粒制备的聚乳酸多孔支架相比较,进行体外软骨细胞的培养,研究了明胶残留对软骨细胞相容性的影响。明胶为致孔剂的支架能更好地促进软骨细胞的黏附和增殖,表现为软骨细胞在明胶改性的支架中数量更多,分布更均匀,形态更为铺展,细胞的MTT活性更高,浙江大学硕士学位论文(2005)摘要GAG的分泌量更多。可见,与其它致孔剂不同,残留的明胶不仅没有任何副作用,相反能够对支架进行原位改性,从而有效地促进软骨细胞的生长与功能表达。关键词:聚乳酸,致孔剂一淋洗法,多孔支架,体外降解,细胞相容性,软骨,组织工程。