超臨界二氧化碳發(fā)泡技術(shù)制備PLGA多孔組織工程支架研究
本文關(guān)鍵詞:超臨界二氧化碳發(fā)泡技術(shù)制備PLGA多孔組織工程支架研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:支架作為組織工程的基本要素之一,其制備過程的開發(fā)是目前組織工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。利用超臨界流體技術(shù)制備生物可降解多孔支架,過程中能有效避免傳統(tǒng)制備方法中有機(jī)溶劑的使用和高溫操作條件,在組織工程及醫(yī)用材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以聚(乳酸-乙醇酸)共聚物(PLGA)為研究對象,采用超臨界二氧化碳(SC-CO2)發(fā)泡法并結(jié)合NaCl顆粒濾瀝,制備得到了具有高連通孔隙率的PLGA多孔支架,并對支架性質(zhì)進(jìn)行了表征。 首先對PLGA單組分SC-C02發(fā)泡進(jìn)行了研究,包括聚合物的組成及分子量. SC-CO2發(fā)泡過程溫度、壓力及泄壓速率對泡孔形成的影響。PLGA分子量高時形成泡孔的孔徑較為均一,且泡孔平均孔徑以及連通孔隙率均隨PLGA中乳酸含量的增加而增大;提高過程壓力易形成孔徑小泡孔密度高的微孔結(jié)構(gòu)材料;降低泄壓速率,泡孔易合并形成大孔;聚合物處于高彈態(tài)時,發(fā)泡溫度較低時易形成特殊的多面體大孔結(jié)構(gòu),而當(dāng)溫度較高時,泡孔塌縮形成球形微孔結(jié)構(gòu),且泡孔尺寸隨著溫度升高而增大。通過改變SC-CO2發(fā)泡過程參數(shù)可以制備具有特定孔尺寸和形貌的PLGA多孔支架,實(shí)現(xiàn)泡孔在5-500μm范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)控。 在PLGA單組分發(fā)泡實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引入NaCl作為致孔劑,采用SC-CO2發(fā)泡/顆粒濾瀝法制備PLGA多孔支架,研究了NaCl的粒徑及加入量對支架孔形貌的影響.NaCl的加入使得PLGA多孔支架形成尺寸在5-10μm以及100-250μm兩種不同結(jié)構(gòu)的泡孔,這兩種結(jié)構(gòu)的泡孔分別由PLGA在SC-CO2中發(fā)泡和NaCl洗脫的印跡所產(chǎn)生的。提高NaCl加入量,支架的總孔隙率增大且泡孔之間的連通性增強(qiáng);采用較大粒徑的NaCl與PLGA混合時,制備得到的多孔支架具有更高的連通孔隙率。利用SC-CO2發(fā)泡/顆粒濾瀝法能制備出連通孔隙率高達(dá)80-90%的PLGA多孔支架,改善了PLGA單組分發(fā)泡中存在泡孔連通率低的問題。 最后,研究了PLGA多孔支架的體外降解行為和生物相容性。PLGA的降解屬于本體降解,在降解初期能夠在較長時間內(nèi)(乳酸和乙醇酸比例為85:15時,約為12周)維持支架的形貌和重量,并PLGA的降解速率能夠通過乳酸和乙醇酸配比的不同來調(diào)節(jié)。本文制備得到的PLGA多孔支架對細(xì)胞無毒害,可以應(yīng)用于組織工程細(xì)胞培養(yǎng)中。
【關(guān)鍵詞】:超臨界二氧化碳 發(fā)泡 顆粒濾瀝 PLGA 多孔支架 組織工程
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R318.08
【目錄】:
- 致謝6-7
- 摘要7-8
- Abstract8-12
- 第一章 文獻(xiàn)綜述12-30
- 1.1 組織工程學(xué)概況12-13
- 1.2 組織工程支架材料13-16
- 1.2.1 組織工程支架材料的要求13-14
- 1.2.2 組織工程支架材料的分類14-16
- 1.3 多孔材料的制備方法16-18
- 1.3.1 傳統(tǒng)制備方法16-18
- 1.3.2 氣體發(fā)泡法18
- 1.4 超臨界流體發(fā)泡技術(shù)制備多孔組織工程支架18-27
- 1.4.1 超臨界流體性質(zhì)18-19
- 1.4.2 超臨界流體與聚合物的相互作用19-20
- 1.4.3 超臨界流體技術(shù)在聚合物加工中的應(yīng)用20-22
- 1.4.4 SC-CO_2發(fā)泡技術(shù)22-27
- 1.5 本文研究思路及內(nèi)容27-30
- 第二章 超臨界二氧化碳發(fā)泡法制備PLGA多孔支架30-48
- 2.1 引言30
- 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備30-32
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料30
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備30-32
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方法32-34
- 2.3.1 PLGA原料片制備32
- 2.3.2 SC-CO_2發(fā)泡工藝32-34
- 2.4 分析方法34-36
- 2.4.1 平均孔徑及孔徑分布測定34-35
- 2.4.2 孔隙率測定35
- 2.4.3 壓縮模量測定35-36
- 2.5 結(jié)果與討論36-46
- 2.5.1 聚合物基質(zhì)對泡孔結(jié)構(gòu)的影響36-39
- 2.5.2 過程參數(shù)對泡孔結(jié)構(gòu)的影響39-44
- 2.5.3 支架孔隙率及壓縮強(qiáng)度44-46
- 2.6 本章小結(jié)46-48
- 第三章 SC-CO_2發(fā)泡/顆粒濾瀝法制備高開孔率PLGA多孔支架48-68
- 3.1 引言48
- 3.2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備48-49
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料48-49
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備49
- 3.3 實(shí)驗(yàn)方法49-52
- 3.3.1 PLGA-NaCl原料片制備49-50
- 3.3.2 SC-CO_2發(fā)泡/顆粒濾瀝法50-52
- 3.4 分析方法52-53
- 3.4.1 平均孔徑及孔徑分布測定52
- 3.4.2 孔隙率測定52-53
- 3.4.3 壓縮模量測定53
- 3.4.4 NaCl在支架中的殘留檢測53
- 3.5 結(jié)果與討論53-66
- 3.5.1 致孔劑粒徑及加入量對支架形態(tài)的影響55-58
- 3.5.2 致孔劑存在時發(fā)泡過程溫度和壓力對泡孔形態(tài)的影響58-61
- 3.5.3 NaCl的加入對支架孔隙率及抗壓強(qiáng)度的影響61-65
- 3.5.4 NaCl在支架中的殘留檢測65-66
- 3.6 本章小結(jié)66-68
- 第四章 PLGA多孔支架的體外降解行為及生物相容性研究68-76
- 4.1 引言68
- 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備68-70
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料68
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備68-70
- 4.3 實(shí)驗(yàn)方法70-72
- 4.3.1 體外降解實(shí)驗(yàn)70
- 4.3.2 體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)70-72
- 4.4 結(jié)果與討論72-74
- 4.4.1 體外降解實(shí)驗(yàn)72-74
- 4.4.2 體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)74
- 4.5 本章小結(jié)74-76
- 第五章 結(jié)論與建議76-80
- 5.1 結(jié)論76-77
- 5.2 建議77-80
- 參考文獻(xiàn)80-86
- 作者簡介86
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:超臨界二氧化碳發(fā)泡技術(shù)制備PLGA多孔組織工程支架研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:338281
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