學位論文題目:“新型改性羥基磷灰石納米復合組織工程支架及骨缺損修復研究”,吉林大學第一臨床醫(yī)院整形外科,2007-2010年,聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生。
畢業(yè)去向:廈門大學附屬第一醫(yī)院
論文摘要:
納米羥基磷灰石/聚乙交酯-丙交酯(HA/PLGA)復合材料以其良好的骨傳導性、生
物降解性能、較高的機械性能近年來得到了廣泛的關注。由于無機納米粒子(HA)和
聚酯兩相界面缺乏有效粘連,并容易出現(xiàn)團聚,影響了該系列材料的應用。為改善納米
粒子的分散性,提高材料的綜合性能,本研究采用不同接枝率的低聚乳酸修飾的 HA 納
米粒子(op-HA),與 PLGA 共混制成新型納米復合材料 op-HA/PLGA,并采用熔體模
壓/顆粒浸出法制備三維組織工程支架。分析支架材料的孔隙結(jié)構(gòu)特征和力學強度。通過
細胞培養(yǎng)、MTT 試驗評價小鼠胚胎成骨細胞前體細胞(MC3T3-E1)細胞在材料表面的粘
附、擴展、增殖情況;通過支架材料在模擬體液(SBF)內(nèi)浸泡,研究不同復合材料的鈣
沉積能力;通過動物實驗,研究不同復合材料對兔橈骨缺損的修復效果。探討不同接枝
率的 op-HA/PLGA 的生物活性。結(jié)果表明,當 op-HA 接枝率為 1%時,可改善聚酯類材
料的表面界面性質(zhì),在 SBF 中體現(xiàn)出更好的生物活性,使之更有利于成骨細胞在材料表
面的生長和增殖,可顯著提高骨骼的愈合速度和愈合質(zhì)量。
在上述工作基礎上,選取接枝比率為 1.1%的 op-HA 與 PLGA 以一定比例復合,采
用單溶劑冷凍干燥方法制作具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的多孔支架,制備具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)骨修復支
架材料(op-HA/PLGA)。分析冷凍溫度對支架的孔隙率、孔徑、吸水率和機械性能的影
響。MTT 法分析體外培養(yǎng)成骨細胞在不同支架內(nèi)的生長能力,評價各種支架的生物活
性,選擇出適合骨修復的的支架結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,4°C 冷凍干燥支架(op-HA/PLGA)
由于其具有孔徑大,空隙率高,貫通性良好等特點,使得支架具備了更高的吸水性,良
好的細胞滲透和細胞增殖能力。雖然它的力學強度比其它組低,但是仍可作為組織工程
支架用于替代非承重骨。
本研究對不同接枝率的 op-HA/PLGA 納米復合支架材料的生物相容性、生物礦化能
力、成骨活性和骨修復能力進行詳細深入研究,并對冷凍干燥法制備出的 op-HA/PLGA
支架的結(jié)構(gòu)和性能系統(tǒng)研究,為新材料的制備和臨床應用提供了實驗依據(jù)。
關鍵詞:
納米羥基磷灰石,乳酸-乙醇酸共聚物,復合材料,組織工程支架,生物相容性,
礦化,骨修復,冷凍干燥,蜂窩狀結(jié)構(gòu)