3D打印負載二甲雙胍的PVA/β-TCP/PCL復(fù)合支架的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-12-17 21:20
大面積骨缺損的修復(fù)與重建一直是醫(yī)學(xué)研究熱點,由于間充質(zhì)干細胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)招募到缺損區(qū)后向成骨細胞分化障礙,缺損往往難以愈合。聚乙烯醇/β-磷酸三鈣(polyvinyl alcohol/β-Tricalcium phosphate,PVA/β-TCP)骨組織工程支架可模仿天然骨組成成分和小梁結(jié)構(gòu),是具有潛力的新型骨修復(fù)材料。聚己內(nèi)酯(Polycaprolactone,PCL)是應(yīng)用廣泛的可生物降解醫(yī)學(xué)高分子材料,經(jīng)美國食品藥品管理局認證可作為藥物釋控體系。此外,由于其良好的韌性和易加工性,PCL常用做支架表面涂層以改善材料脆性。然而與自體骨相比,現(xiàn)有支架材料的骨誘導(dǎo)能力有限。因此將骨誘導(dǎo)性物質(zhì)與支架材料結(jié)合是提高支架骨再生能力的關(guān)鍵。二甲雙胍(Metformin,MET)作為降低外周血糖水平的小分子藥物,參與糖代謝、脂代謝、心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)、抗炎等多項生理作用,并呈劑量依賴性的激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMKP)信號通路,誘導(dǎo)細胞成骨分化。因此,本實驗擬通過低溫3D打印技術(shù)開發(fā)負載MET的...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
骨組織工程的基本要素[5]
第2章實驗材料和方法135)將步驟4)獲得得均勻漿料倒入3D打印機配套的針筒內(nèi),設(shè)置打印機工作臺溫度為18℃,根據(jù)預(yù)設(shè)的打印程序進行3D打。6)將3D打印支架置于通風(fēng)櫥中干燥24h;7)將0.4gPCL顆粒溶于10ml三氯甲烷中,25℃磁力攪拌以制備4%(w/v)的PCL溶液;8)將干燥的3D打印支架浸于PCL溶液中30s;9)將涂覆PCL的支架放置于通風(fēng)櫥通風(fēng)干燥48h;10)支架經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌,備用。根據(jù)上述步驟共制備三組支架:PTMP支架(PVA/β-TCP/MET/PCL支架,二甲雙胍載藥量為占干燥后支架質(zhì)量的1wt%)、PTP支架(PVA/β-TCP/PCL支架)、PT支架(PVA/β-TCP支架)。圖2.1支架的制備流程圖Fig2.1Thefabricationofscaffolds
第3章實驗結(jié)果17第3章實驗結(jié)果3.1支架的結(jié)構(gòu)表征如圖3.1所示,三組支架在外觀表現(xiàn)上無明顯差異。3D打印的PTMP呈白色的多孔結(jié)構(gòu),圖示大小約10mm×10mm×10mm,支架的孔形狀規(guī)則且大小一致,電鏡下可見相互連通的孔隙結(jié)構(gòu)。圖3.1各組支架照片及掃描電鏡(×40)Fig3.1ThephotographsandSEM(×40)ofscaffolds三組支架的表面微觀形態(tài)如圖3.2所示,通過掃描電鏡觀察,PCL涂層處理的PTMP和PTP與未經(jīng)處理的PT之間存在顯著差異。在放大500倍下觀察,三組支架均呈現(xiàn)凹凸不平的粗糙表面,與PT支架相比,可見PCL以薄層樣存在于PTP與PTMP表面;在放大5k倍下,可見到PCL涂層向支架內(nèi)滲透,充填了相鄰顆粒的間隙。但支架表面仍可見裸露的支架材料以及微米級的小孔結(jié)構(gòu)。
本文編號:3540965
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
骨組織工程的基本要素[5]
第2章實驗材料和方法135)將步驟4)獲得得均勻漿料倒入3D打印機配套的針筒內(nèi),設(shè)置打印機工作臺溫度為18℃,根據(jù)預(yù)設(shè)的打印程序進行3D打。6)將3D打印支架置于通風(fēng)櫥中干燥24h;7)將0.4gPCL顆粒溶于10ml三氯甲烷中,25℃磁力攪拌以制備4%(w/v)的PCL溶液;8)將干燥的3D打印支架浸于PCL溶液中30s;9)將涂覆PCL的支架放置于通風(fēng)櫥通風(fēng)干燥48h;10)支架經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌,備用。根據(jù)上述步驟共制備三組支架:PTMP支架(PVA/β-TCP/MET/PCL支架,二甲雙胍載藥量為占干燥后支架質(zhì)量的1wt%)、PTP支架(PVA/β-TCP/PCL支架)、PT支架(PVA/β-TCP支架)。圖2.1支架的制備流程圖Fig2.1Thefabricationofscaffolds
第3章實驗結(jié)果17第3章實驗結(jié)果3.1支架的結(jié)構(gòu)表征如圖3.1所示,三組支架在外觀表現(xiàn)上無明顯差異。3D打印的PTMP呈白色的多孔結(jié)構(gòu),圖示大小約10mm×10mm×10mm,支架的孔形狀規(guī)則且大小一致,電鏡下可見相互連通的孔隙結(jié)構(gòu)。圖3.1各組支架照片及掃描電鏡(×40)Fig3.1ThephotographsandSEM(×40)ofscaffolds三組支架的表面微觀形態(tài)如圖3.2所示,通過掃描電鏡觀察,PCL涂層處理的PTMP和PTP與未經(jīng)處理的PT之間存在顯著差異。在放大500倍下觀察,三組支架均呈現(xiàn)凹凸不平的粗糙表面,與PT支架相比,可見PCL以薄層樣存在于PTP與PTMP表面;在放大5k倍下,可見到PCL涂層向支架內(nèi)滲透,充填了相鄰顆粒的間隙。但支架表面仍可見裸露的支架材料以及微米級的小孔結(jié)構(gòu)。
本文編號:3540965
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