论文部分内容阅读
研究目的:理想的组织工程用材料要具有生物活性,能够诱导和引导组织的修复和再生,在完成组织修复或再生后能自动降解并排出体外。磷酸钙由于具备其良好的生物活性以及生物相容性,被认为是一种具有良好应用前景的生物材料。过去几十年,具有不同形貌的磷酸钙基复合材料,如纳米棒、纳米板、纳米粒、纳米管和三维结构,已经制作出并用于许多生物医学领域。尽管取得了不小的进步,但仍有很多不足,没能达到制作出磷酸钙基复合材料的高要求,如结构、形态可控,以及长期的作用效果。静电纺丝技术是一种简单且明确的方法用来制作聚合物纳米纤维,应用于药物载体和组织工程支架;而且静电纺丝技术有独特的优点,可产生多孔网状结构,与天然细胞外基质类似。纳米结构的磷酸钙如羟基磷灰石,广泛应用于生物活性无机材料,用于提高静电纺丝纳米纤维的生物相容性。无定形磷酸钙存在于正常人骨组织,通常以中间相形式出现在羟基磷灰石的形成过程中。因此,磷酸钙复合材料用作生物材料,具备良好的生物活性以及生物相容性。研究内容及结果:本研究中,首先,利用一种简单的共沉淀法,实验中加入两性分子聚合物PLA-mPEG,人工合成小尺寸磷酸钙纳米球;其次,将磷酸钙纳米球与聚合物PLA混合,利用静电纺丝技术,得到ACP-PLA复合纳米纤维材料,并在模拟体液中行生物矿化,对生物矿化前后的材料行理化性质检查;然后,将制备的ACP-PLA复合纳米纤维材料,在体外,行细胞相容性实验。研究显示,与纯PLA纳米纤维材料相比,ACP-PLA复合纳米纤维材料在模拟体液中显示出快速生物矿化特性,这主要是因为磷酸钙纳米球的作用,复合材料表面在模拟体液中容易形成HA;将成骨细胞MG63种植在ACP-PLA复合纳米纤维行细胞相容性实验,结果显示出材料良好的细胞相容性和生物活性;最后,以兔股骨髁骨缺损为模型,将制备的ACP-PLA复合纳米纤维植入到骨缺损模型中,4周、8周行CT检查,12周后将动物处死,大体解剖及组织形态学观察,ACP-PLA复合纳米纤维组可促进兔骨缺损修复,同时,新骨长入、组织形成,植入的复合材料降解、吸收、排出体外,显示出良好的组织相容性。结论:ACP-PLA复合纳米纤维支架,制备技术简单,具有良好的细胞相容性和快速生物矿化特性,在组织工程和其他医学领域具有潜在的应用前景。