發(fā)布時(shí)間：2018-03-17 18:24

  本文選題：3D打印　切入點(diǎn)：組織工程　出處：《華僑大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：骨組織工程的三個(gè)基本生物學(xué)要素為種子細(xì)胞、支架材料以及成骨因子,而支架材料作為要素之一發(fā)揮著支撐和輔助組織修復(fù)等功能,因此,性能良好的骨支架對(duì)細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和組織修復(fù)具有明顯的促進(jìn)作用。目前,傳統(tǒng)的支架制備方法如靜電紡絲、粒子瀝濾等方法存在制備工藝復(fù)雜、重現(xiàn)性差、孔洞形狀難以控制以及存在溶劑殘留等缺點(diǎn),降低了支架在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值。因此,本課題旨在利用3D打印技術(shù)制備出性能良好的支架材料,以期能夠克服傳統(tǒng)技術(shù)存在的缺陷。利用熔融沉積法將熱塑性材料聚乳酸羥基乙酸熔融擠出,并在計(jì)算機(jī)的控制下按所設(shè)計(jì)的路徑移動(dòng)和堆積,最終制備出具有規(guī)則形貌、合適孔洞以及足夠的力學(xué)性能的骨替代材料,并對(duì)支架的力學(xué)性能、降解速率以及生物學(xué)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。本論文主要包括以下幾方面的內(nèi)容:首先是聚乳酸羥基乙酸支架的制備及其性能表征。通過(guò)對(duì)工藝條件的優(yōu)化確定支架的制備參數(shù),隨后考察支架的層厚、結(jié)構(gòu)及孔隙率對(duì)力學(xué)性能的影響,并對(duì)支架的理化性能進(jìn)行考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著層厚的升高,三者的壓縮強(qiáng)度無(wú)明顯區(qū)別,而屈服應(yīng)力逐漸下降,呈現(xiàn)極顯著性差異(P0.01);隨著結(jié)構(gòu)的改變,三者的屈服應(yīng)力無(wú)明顯區(qū)別,而壓縮強(qiáng)度0/90°0/60/120°0/45/90/135°,呈現(xiàn)顯著性差異(P0.05);隨著孔隙率的升高,壓縮強(qiáng)度和屈服應(yīng)力呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),并且呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。FTIR、XRD和DSC結(jié)果表明,制備的支架與原材料相比,官能團(tuán)、晶型和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度無(wú)明顯區(qū)別,說(shuō)明制備過(guò)程僅為物理變化。最終,我們采用孔隙率為66%,層厚0.2 mm,結(jié)構(gòu)0/90°作為后續(xù)工作所使用的支架,其壓縮強(qiáng)度和屈服應(yīng)力分別為12.69 Mpa和5.78 Mpa(n=5)。其次,對(duì)支架的降解速率進(jìn)行為期十周的考察。將支架與降解液以1:10(V:M)的比例浸沒(méi)于降解液分別置于PBS緩沖液及酶解液中進(jìn)行降解,降解條件為37℃,60 rmp/min,每周換液一次。每周于換液前測(cè)量降解液的pH,并在第2、4、6、8、10周取出支架,用超純水沖洗三次,冷凍干燥24 h后對(duì)其形貌進(jìn)行觀察和拍照,測(cè)量質(zhì)量損失率、力學(xué)性能變化,并對(duì)支架進(jìn)行DSC、GPC及DTA分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:在前5周內(nèi),緩沖液的pH基本保持穩(wěn)定,從第六周開(kāi)始呈逐漸下降的趨勢(shì);隨著降解的進(jìn)行,支架的物理狀態(tài)及體積均發(fā)生變化;力學(xué)性能逐漸下降,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低,分子量逐漸下降,熱分解溫度降低。綜合觀察發(fā)現(xiàn),支架在水解液中的降解速度大于在酶解液中的降解速度,總體降解速率呈現(xiàn)先慢后快的趨勢(shì),降解前期主要表現(xiàn)為分子量的降低,但支架的質(zhì)量變化主要發(fā)生在降解后期,并伴隨pH的改變,整個(gè)降解過(guò)程中始終伴隨著力學(xué)性能的改變。最后,對(duì)制備的支架進(jìn)行一系列的生物學(xué)性能研究。細(xì)胞毒性試驗(yàn)表明,不同浸提液濃度(10 mg/mL、50 mg/mL、100 mg/mL)下的細(xì)胞增殖率均大于91%,毒性反應(yīng)等級(jí)為0或1級(jí),這說(shuō)明支架浸提液對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)無(wú)明顯抑制作用,適合作為組織工程材料。急性全身毒性試驗(yàn)結(jié)果顯示小鼠在注射支架浸提液后的觀察期內(nèi)代謝活動(dòng)正常;溶血試驗(yàn)結(jié)果顯示隨著浸提液濃度的增大,溶血率均小于5%;蛋白質(zhì)吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明蛋白能夠吸附于材料表面,因而細(xì)胞能夠通過(guò)蛋白質(zhì)介導(dǎo)完成黏附和生長(zhǎng),細(xì)胞蛋白分泌量為1.02±0.04 mg/scaffold。細(xì)胞黏附率和增殖情況的考察說(shuō)明細(xì)胞能夠在支架上黏附和增殖,細(xì)胞濃度隨著時(shí)間的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì);同時(shí),通過(guò)CLSM驗(yàn)證了細(xì)胞能夠在支架上生長(zhǎng)并保持活性,說(shuō)明支架具有良好的相容性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R318.08;TP391.73

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 王小鵬;陳天寧;楊戰(zhàn)孝;錢(qián)良山;;植入式PLGA給藥系統(tǒng)釋藥仿真模型研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2007年12期

2 羅進(jìn);張亞萍;冉海濤;王志剛;;包裹血卟啉的PLGA微泡體內(nèi)超聲顯影及其光毒性副反應(yīng)考察[J];激光雜志;2011年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 鄭強(qiáng);潘志軍;薛德挺;李杭;李建兵;;納米PLGA/HA復(fù)合物和骨髓基質(zhì)干細(xì)胞在軟骨修復(fù)中的應(yīng)用[A];2009年浙江省骨科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2009年

2 王漢杰;蘇文雅;廖振宇;王生;常津;;PLGA/Liposome核殼納米粒子的制備[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第30次學(xué)術(shù)年會(huì)暨生物醫(yī)學(xué)工程前沿科學(xué)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 王光林;吳輝;;聯(lián)合靜電紡絲法和轉(zhuǎn)筒接收法制備PLGA—膠原—絲素納米神經(jīng)導(dǎo)管[A];第六屆西部骨科論壇暨貴州省骨科年會(huì)論文匯編[C];2010年

4 趙潔;全大萍;廖凱榮;伍青;;含不同側(cè)氨基密度的ASP-PEG-PLGA的合成與表征[A];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第六次會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2004年

5 黃艷霞;任天斌;張麗紅;呂凱歌;蔣欣泉;潘可風(fēng);任杰;;PLGA/NHA-RGD復(fù)合材料的制備及性能研究[A];2006年上海市醫(yī)用生物材料研討會(huì)論文匯編[C];2006年

6 ;Synthesis of PLGA Labeled with ~(125)I[A];2006年上海市醫(yī)用生物材料研討會(huì)論文匯編[C];2006年

7 李艷輝;崔媛;張慧敏;關(guān)秀文;;利用等離子體技術(shù)在PLGA表面固定膠原的研究[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 何樹(shù);畢龍;劉建;扈剛;孟國(guó)林;董鑫;郝賦;趙軼男;;新型PLGA/HMS-HA復(fù)合微球載體支架對(duì)兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)行為的影響[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第七次全國(guó)骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2013年

9 ;Preparation of PLGA Ultrasound Microbubble Loaded Hematoporphyrin and optimization of formulation[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十次全國(guó)超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2009年

10 李志宏;武繼民;汪鵬飛;陳學(xué)忠;黃姝杰;關(guān)靜;張西正;;BMP/PLGA緩釋微球的制備與體外釋放性能[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第4分冊(cè)）[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 記者　白毅;合成溫敏型PLGA-PEG-PLGA嵌段共聚物[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2006年

2 尹東鋒 鐘延強(qiáng);聚合物 藥物 制備工藝 附加劑[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2006年

3 李博;“人造紅細(xì)胞”[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李玉華;載阿倫磷酸鈉PLGA微球的磷酸鈣骨水泥復(fù)合組織工程骨修復(fù)兔股骨髁骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2015年

2 周璇;RGD靶向微泡與載藥微球在肝臟創(chuàng)傷滲血診斷和治療中的研究[D];中國(guó)人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2015年

3 陶春;可注射鑲嵌載生長(zhǎng)因子殼聚糖微球的PLGA多孔復(fù)合微球支架的研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2015年

4 鮑文;靶向納米載藥系統(tǒng)DNR-PLGA-PLL-PEG-Tf治療惡性血液病的體內(nèi)、體外研究[D];東南大學(xué);2015年

5 王晨暉;裝載蛋白藥物的PCADK/PLGA混合微球研究及在重組人生長(zhǎng)激素中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2016年

6 盧明子;載血紅蛋白PEG-PLGA納米粒子的構(gòu)建、生物學(xué)作用及其靶向性能的研究[D];中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2016年

7 張皓軒;載辛伐他汀PLGA微球/磷酸鈣組織工程骨的生物相容性和成骨活性的研究[D];山東大學(xué);2016年

8 李青;新型高效靶向ROS響應(yīng)的載藥納米粒子系統(tǒng)在口腔鱗癌治療中的研究[D];山東大學(xué);2016年

9 齊峰;粒徑均一的PLGA顆粒制備及在長(zhǎng)效緩釋體系和Pickering乳液中的應(yīng)用[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(過(guò)程工程研究所);2015年

10 劉苒;轉(zhuǎn)鐵蛋白修飾的新型多聚物載藥納米粒的研制及靶向逆轉(zhuǎn)白血病多藥耐藥的體外研究[D];東南大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陽(yáng)剛;復(fù)合肌腱修復(fù)材料—載細(xì)胞用防粘連性隔離/支架型PLGA膜的體外研制[D];中南大學(xué);2010年

2 唐冠男;微流控技術(shù)原位合成多形貌PLGA/TiO_2復(fù)粒子及其體外藥物釋放的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 李文秀;形貌可控的PLGA/PCL復(fù)合粒子的制備及體外降解性能的基礎(chǔ)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 黃卓穎;重組人表皮生長(zhǎng)因子PLGA納米粒經(jīng)皮治療大鼠糖尿病潰瘍的作用研究[D];福建中醫(yī)藥大學(xué);2015年

5 聞繼杰;含胺基修飾beta-環(huán)糊精的可降解兩親性聚酯的合成及其對(duì)蛋白質(zhì)和抗癌藥物的控制釋放[D];天津理工大學(xué);2015年

6 王翠偉;基于點(diǎn)擊化學(xué)制備PCL/PEG兩親性共網(wǎng)絡(luò)聚合物以及不同支臂PLGA作為疫苗載體的初步研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

7 王共喜;PLA/AT納米復(fù)合材料的制備與性能及PLGA纖維的表面改性[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

8 劉青;植入體材料與PLGA載藥微球的復(fù)合研究[D];西南交通大學(xué);2015年

9 張科技;蠶絲-PLGA支架的生物相容性及力學(xué)性能的研究[D];浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2015年

10 黃曉君;關(guān)節(jié)腔注射用青藤堿-PLGA微球—溫敏凝膠的制備及評(píng)價(jià)[D];廣東藥學(xué)院;2015年

，

本文編號(hào)：1625926