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骨骼是人体的支架,担负着支持、承重、贮钙等功能。常因创伤、肿瘤等原因导致骨组织的坏死、缺损及病变。研制理想的骨移植和修复材料是医学和生物材料科学领域中的重要课题。羟基磷灰石/聚乳酸复合材料以其良好的生物相容性和生物活性成为骨替代材料中较重要、较有潜力的一部分。两种材料的复合,一方面可提高材料的韧性,满足骨植入替代材料的机械强度要求;另一方面,聚乳酸的酸性降解产物可被羟基磷灰石缓冲,同时羟基磷灰石可提供良好的骨细胞生长环境,以供细胞生长、组织再生及血管化,从而更加符合骨组织工程材料的生物学要求。 本研究利用液相吸附法制备HA/PDLLA复合材料,并以PDLLA材料为对照进行比较。力学性能显示,加入HA微粒后,弯曲强度和弯曲模量均得到了提高。体外模拟实验证实,纯PDLLA在第4周就发生了明显的重量损失,而HA含量为10%的复合材料在第7周才出现明显的重量损失,避免了早期过多的力学损失,这对于骨折患者早期的愈合有好的帮助。 体内植入实验的组织学观察表明HA/PDLLA复合材料具有良好的生物相容性、适度的生物降解性能、一定的生物学活性和骨传导性能。HA/PDLLA复合材料植入机体后,体内的无菌性炎症轻微,新骨形成速率高于PDLLA材料。HA微粒的存在,加强了复合材料的机械强度,使之可以避免过早的丧失力学强度。 通过四环素双标记荧光图片和先进的图像分析系统,从计量学上得出了HA/PDLLA复合材料和PDLLA材料植入区的成骨速率趋势,对从合成材料到有机骨组织的这一生物转化过程进行定量分析,为HA/PDLLA复合材料体内降解和新骨形成提供了理论依据。 通过SEM研究表明:HA颗粒从材料表面脱落后,成纤维细胞向组织内长入,并伴有少量新生骨痂的形成,显示HA/PDLLA复合材料具有一定的成骨性和骨连接性。界面观察可以看到HA/PDLLA材料具有良好的生物相容性,24周时,材料被组织分隔包裹,新生骨组织长入材料,骨愈合情况良好。