組織工程用聚乳酸多孔支架的制備與性能
本文選題:組織工程 + 多孔支架 ; 參考:《湖北工業(yè)大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:組織工程學(xué)的核心是構(gòu)建細(xì)胞與多孔材料的三維空間復(fù)合體,以促進(jìn)植入細(xì)胞的粘附、增殖、分化、新陳代謝等。因此,如何有效的制備出滿足需要的多孔支架材料備受關(guān)注。在組織工程支架的制備方法中,溶劑澆鑄/粒子瀝濾法(SC/PL)以其對實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求低、實(shí)驗(yàn)步驟操作簡單、支架的孔隙率及孔徑可控等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。但是,傳統(tǒng)的SC/PL只適合制備2~3mm厚的薄層支架,本課題組采用自主發(fā)明的溶劑澆鑄/真空揮發(fā)/粒子瀝濾法(SC/VV/PL)制備PLA多孔支架,展開了以下三個(gè)方面的研究。 1.采用SC/VV/PL法制備三維多孔支架,支架的孔分布均勻,孔-孔連通性好,支架的孔徑與所用致孔劑顆粒粒徑相符;支架的孔隙率測試均大于89%,支架的壓縮模量最小為1.95±0.2MPa,壓縮模量隨著孔隙率的增大而下降;L929細(xì)胞毒性測試結(jié)果證實(shí)支架不存在細(xì)胞毒性,另外,借助不同內(nèi)徑的玻璃管制模具,本方法還可制備管狀多孔支架。 2.采用SC/VV/PL法制備孔徑軸向梯度變化的三維多孔支架,支架孔隙率最小值為87.34±0.3%,最大為91.24±0.3%;最大孔徑為453±18μm,最小孔徑為166±41μm;壓縮模量由第1層的2.12±0.08MPa到第13層的2.56±0.18MPa呈遞增趨勢;此外,率先使用墨汁滲透法表征了支架的孔-孔連通性,結(jié)果表明PLA支架內(nèi)部及不同孔徑的層與層之間具有良好的孔-孔連通性。 3.采用SC/VV/PL法制備孔徑徑向梯度變化的三維多孔支架,梯度多孔支架各層的平均孔徑為175±30μm、256±25μm、341±23μm,孔隙率均大于87.9±1.2%,支架不同層的應(yīng)力-應(yīng)變曲線表明,在較小應(yīng)力作用下,材料顯示線性彈性行為,當(dāng)應(yīng)變繼續(xù)增大(30%~40%),應(yīng)力較為均勻地增加,應(yīng)變大于40%后,應(yīng)力迅速增加;TGA測試結(jié)果證實(shí)支架不存在致孔劑和溶劑殘留。 綜上所述,本論文以自主發(fā)明的SC/VV/PL法制備了PLA多孔支架,,該方法繼承了傳統(tǒng)的SC/PL方法的全部優(yōu)點(diǎn),并且克服了SC/PL方法只適合制備2~3mm厚的薄層支架的缺點(diǎn),此外,SC/VV/PL法具有在真空下溶劑揮發(fā)更快更徹底、適合制備多種類型的支架等優(yōu)點(diǎn)。
[Abstract]:The core of tissue engineering is to construct a three-dimensional complex of cells and porous materials to promote the adhesion, proliferation, differentiation and metabolism of implanted cells. Therefore, how to effectively prepare porous scaffolds to meet the needs has attracted much attention. In the preparation of tissue engineering scaffolds, solvent casting / particle leaching method (SC-P) has been widely used for its advantages of low requirements for experimental equipment, simple operation of experimental procedures, and controllable porosity and pore size of scaffolds. However, the traditional SC/PL is only suitable for the preparation of thin layer scaffolds with thick 2~3mm thickness. Our team prepared PLA porous scaffolds by solvent casting / vacuum volatilization / particle leaching method. The following three aspects have been studied. 1. Three-dimensional porous scaffold was prepared by SC/VV/PL method. The pore distribution of the scaffold was uniform and the pore to pore connectivity was good. The pore size of the scaffold was consistent with the particle size of the porous agent used in the scaffold. The porosity tests of the scaffolds were all greater than 89, and the minimum compression modulus of the scaffolds was 1.95 鹵0.2MPa. The results of cell toxicity tests showed that the scaffolds did not have cytotoxicity by decreasing the modulus of compression with the increase of porosity. In addition, the mold was controlled by glass with different internal diameters. The method can also be used to prepare tubular porous scaffolds. 2. Three-dimensional porous scaffolds with axial gradient of pore diameter were prepared by SC/VV/PL method. The minimum porosity of the scaffold was 87.34 鹵0.3 and the maximum was 91.24 鹵0.3. The maximum pore size was 453 鹵18 渭 m and the minimum pore size was 166 鹵41 渭 m. The compression modulus increased from 2.12 鹵0.08MPa in layer 1 to 2.56 鹵0.18MPa in layer 13. The hole-pore connectivity of the scaffold was first characterized by using the ink permeation method. The results show that the PLA scaffold and the layers with different pore sizes have good pore-pore connectivity. 3. Three-dimensional porous scaffolds with radial gradient of pore diameter were prepared by SC/VV/PL method. The average pore size of each layer was 175 鹵30 渭 m, 256 鹵25 渭 m, 341 鹵23 渭 m, and the porosity was more than 87.9 鹵1.2. The stress-strain curves of different layers of the scaffold showed that, under the action of small stress, the pore size of the scaffold was more than 87.9 鹵1.2. The material shows linear elastic behavior. When the strain continues to increase by 30% and the stress increases uniformly, the stress increases rapidly when the strain is greater than 40%. The results of TGA test show that there is no porosity agent and solvent residue in the scaffold. To sum up, the PLA porous scaffold was prepared by SC/VV/PL method, which inherits all the advantages of the traditional SC/PL method, and overcomes the disadvantage that SC/PL method is only suitable for the preparation of thin layer scaffolds with thick 2~3mm thickness. In addition, SC-V / V / PL method has the advantages of faster and more thorough volatilization of solvent in vacuum, and suitable for preparing various kinds of scaffolds.
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:R318.08
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本文編號:1915698
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