论文部分内容阅读
珍珠层凭借优异的生物相容性和自身携带蛋白质的特点，近年来成为骨组织工程的一个研究热点。为了制备理想的骨组织工程支架，本论文探讨了文石和球文石珍珠水可溶基质的成骨特性，制备并表征了PLLA/文石和PLLA/球文石珍珠支架，通过动物实验证实了PLLA/文石和PLLA/球文石支架具有良好的促进骨再生的能力。将珍珠水可溶有机基质按分子量分为有机基质<1kDa和有机基质>3.5kDa，对比了文石和球文石不同分子量的有机基质对小鼠MC3T3-E1细胞和人骨髓间充质干细胞的作用。水可溶有机基质对两种细胞的增殖无促进作用，但能够促进两种细胞向成骨方向分化。细胞增殖和分化与有机基质的分子量无明显关系。水可溶有机基质能够促进小鼠MC3T3-E1细胞的矿化，缩短矿化时间。总的有机基质以及分子量<1kDa的有机基质能够缩短人骨髓间充质干细胞的矿化时间。以上结果均适用于文石和球文石有机基质。采用冷冻干燥法制备了PLLA、PLLA/文石珍珠粉和PLLA/球文石珍珠粉支架。复合支架和PLLA支架具有良好的多孔结构，添加珍珠粉可以提高支架的压缩强度和压缩模量，而孔隙率略微下降。PLLA/文石珍珠粉、PLLA/贝壳珍珠层粉和PLLA/球文石珍珠粉复合膜的亲水性顺序为PLLA/文石>PLLA/贝壳珍珠层>PLLA/球文石，与复合膜吸附蛋白的实验结果吻合。细胞相容性实验表明，PLLA/文石和PLLA/贝壳珍珠层支架均能促进小鼠骨髓间充质干细胞的增殖和分化，而PLLA/球文石支架却有一定的抑制作用。体外降解实验表明，PLLA/文石和PLLA/球文石支架降解行为类似，在PBS中降解呈略碱性，因此减缓了支架的降解速度。其原因在于碱性环境可以中和PLLA降解产生的酸性，影响孔隙率的变化，减缓PLLA分子量的降低等。在降解过程中，随着珍珠粉的不断溶解，复合支架的体密度不断下降，力学性能不断下降，但其力学性能一直高于PLLA支架。通过骨缺损修复的动物实验证实，PLLA/文石支架在8周时有加速成骨的作用，12周时新生骨已经与正常骨无异。PLLA/球文石支架在12周时也有很好的修复效果。说明PLLA/文石和PLLA/球文石支架均有良好的成骨作用。以上结果为珍珠作为骨修复材料的临床应用提供了理论和实验基础。