本文關鍵詞：含多巴胺載雙組份藥物磷酸鈣骨水泥的研究

  更多相關文章： 磷酸鈣骨水泥 多巴胺 抗壓強度 藥物釋放 雙組份藥物 PLGA微球 生物相容性 抗菌性能

【摘要】：磷酸鈣骨水泥(CPC)具有自固化,可塑形等特點,其水化產(chǎn)物為自然骨的主要無機成分—羥基磷灰石(HA),因此CPC是目前較為理想的骨填充材料之一。但由于CPC的力學性能較差而限制了其在臨床上的應用。多巴胺(DA)是一類具有良好生物相容性,可在潮濕環(huán)境中形成具有超強粘性的聚多巴胺的小分子。研究表明聚多巴胺可與至少25種材料形成牢固的黏附關系,因此本論文擬添加DA增強CPC的抗壓強度。骨缺損修復是一個時序性的復雜過程,在不同階段需要給予病灶部位不同藥物,因此本研究的目的是制備含DA載雙組份藥物的CPC,并實現(xiàn)提高CPC的抗壓強度和前期釋放抗生素,長期釋放促骨生長藥物的時序性釋放。 本研究采用Biocement D的配方,分別加入不同濃度的DA,利用X-射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、萬能材料力學試驗機和掃描電鏡(SEM)研究載DA的CPC的的相成分、抗壓強度和微觀形貌。采用復乳法制備載骨碎補提取物(GSB,主要成分：柚皮甙)的PLGA微球(MS)。以MS的載藥率為考察因素,選取內水相濃度、投藥量、氯化鈉的量和司班的量等因素,利用正交實驗分析優(yōu)化MS的制備。分別在CPC和含1.75%DA的CPC中裝載可廣譜抗菌的慶大霉素(GS)和MS,載GS和MS的量分別為0wt.%和0wt.％、1wt.％和0wt.％、0wt.％和10wt.％.1wt.%和10wt.%。通過Gillmore雙針法、XRD、萬能材料力學試驗機、紫外分光光度計和SEM等檢測各組CPC的凝固時間、相成分、抗壓強度、體外藥物模擬釋放、微觀形貌和MS降解后孔隙率等。采用成骨細胞(MC3T3-EI)共培養(yǎng)法研究各組CPC上細胞的粘附行為、增殖以及分化；采用瓊脂培養(yǎng)板擴散實驗(金黃色葡萄球菌,ATCC,6538)研究各組CPC的抗菌性能。 載DA的CPC的研究結果表明：DA載入CPC中會發(fā)生自聚合形成聚多巴胺,并可促進α-TCP和DCPD的溶解與轉化,且其促進作用隨著DA的濃度的增加而增強；1.75wt.％DA的載入可將CPC的抗壓強度提高4MPa,3.5wt.％和7wt.％DA的載入可將CPC的抗壓強度提高10Mpa和8.8MPa;DA載入后可改善CPC結構的致密性。 載GSB的PLGA微球的研究結果表明：內水相濃度對MS的載藥率有顯著性影響,優(yōu)化后載藥率為10.2%；MS平均粒徑為28μm呈現(xiàn)光滑的球形；藥物釋放時間約為20d。 含DA載雙組份藥物CPC的研究結果表明：DA和MS的載入會縮短CPC的凝固時間,GS的載入會延長CPC的凝固時間,但均不存在顯著性差異；同時載入DA和雙組份藥物時,可將CPC的抗壓強度提高8MPa; GS集中在前期釋放,釋放約16d, GSB則釋放時間更長約110d,DA的載入可延緩兩種藥物釋放的時間,減小藥物的最終釋放量；藥物釋放100d后,各組CPC均已基本轉化為HA,聚多巴胺、GS和MS的降解物都會抑制HA晶體的成核和生長,MS的降解可提高CPC的孔隙率,這有利于體液的滲入和骨組織的長入。與細胞共培養(yǎng)結果顯示：培養(yǎng)1d后,各組CPC表面均粘附了大量的活細胞；同時載有DA、MS和GS的CPC可長期促進細胞增殖,前期抑制細胞ALP活性,共培養(yǎng)7d后對細胞ALP活性無影響。同時載有DA和雙組份藥物的CPC具有一定的抗菌能力。 本論文結果顯示,同時載入DA和雙組份藥物后CPC的抗壓強度可提高MPa; GS和MS可以實現(xiàn)藥物的程序性釋放,GS釋放集中在前14d, GSB的釋放時間約為110d；同時載有DA和雙組份藥物的CPC可長期促進細胞增殖,前期抑制細胞ALP活性,共培養(yǎng)7d后對細胞ALP活性無影響,且具有一定的抗菌能力。
【關鍵詞】：磷酸鈣骨水泥 多巴胺 抗壓強度 藥物釋放 雙組份藥物 PLGA微球 生物相容性 抗菌性能
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 目錄11-13
• 第一章 前言13-21
• 1.1 磷酸鈣骨水泥的組成和分類13
• 1.2 CPC的優(yōu)點及其應用13-15
• 1.2.1 自固化13-14
• 1.2.2 凝固時間14
• 1.2.3 可塑型14
• 1.2.4 力學性質14-15
• 1.2.5 生物相容性15
• 1.2.6 骨傳導和骨誘導15
• 1.3 CPC的力學性能增強15-16
• 1.3.1 添加微量元素15-16
• 1.3.2 添加纖維、晶須或碳納米管16
• 1.3.3 添加無機粒子16
• 1.3.4 添加有機物16
• 1.4 CPC載藥16-18
• 1.4.1 藥物直接與CPC的固相或液相共混17
• 1.4.2 磷酸鈣載藥后再添加至CPC中17-18
• 1.4.3 以可降解材料包裹藥物后再載入到CPC中18
• 1.5 多巴胺18-19
• 1.5.1 多巴胺18-19
• 1.5.2 多巴胺的研究19
• 1.6 本課題的立題依據(jù)及研究目的19-21
• 1.6.1 本課題的提出19
• 1.6.2 本課題的研究目的和內容19-21
• 第二章 載多巴胺磷酸鈣骨水泥的研究21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 材料與方法21-23
• 2.2.1 材料21
• 2.2.2 CPC的制備21-22
• 2.2.3 材料學性能表征22-23
• 2.3 結果與討論23-28
• 2.3.1 DA對CPC相成分的影響23-27
• 2.3.2 DA對CPC抗壓強度的影響及微觀形貌觀察27-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第三章 載骨碎補PLGA微球的制備與研究29-36
• 3.1 引言29
• 3.2 材料與方法29-31
• 3.2.0 材料29-30
• 3.2.1 載GSB的PLGA微球的制備30
• 3.2.2 載GSB的PLGA微球的正交實驗設計30
• 3.2.3 性能與表征30-31
• 3.3 實驗結果與討論31-35
• 3.3.1 正交實驗結果分析31-33
• 3.3.2 PLGA微球的載藥率和包封率33
• 3.3.3 粒徑分析與形貌觀察33-34
• 3.3.4 體外釋放34-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第四章 含多巴胺載雙組份藥物的磷酸鈣骨水泥的研究36-52
• 4.1 引言36
• 4.2 材料與方法36-40
• 4.2.1 材料36-37
• 4.2.2 含DA載雙組份藥物CPC的制備37
• 4.2.3 性能表征37-40
• 4.3 結果與討論40-50
• 4.3.1 藥物的載入對CPC凝固時間的影響40-41
• 4.3.2 藥物的載入對CPC相成分的影響41-42
• 4.3.3 藥物的載入對CPC抗壓強度的影響42-43
• 4.3.4 藥物載入對CPC微觀形貌的影響43-44
• 4.3.5 體外藥物釋放研究44-47
• 4.3.6 各組CPC藥物釋放后的XRD圖譜分析47-48
• 4.3.7 藥物釋放前與釋放后各組CPC微觀結構的觀察48-49
• 4.3.8 各組CPC孔隙率的研究49-50
• 4.4 本章小結50-52
• 第五章 生物學評價52-60
• 5.1 引言52
• 5.2 材料與方法52-55
• 5.2.1 材料52-53
• 5.2.2 細胞實驗53-54
• 5.2.3 抗菌實驗54-55
• 5.3 實驗結果及討論55-59
• 5.3.1 細胞形態(tài)分析55-56
• 5.3.2 細胞活性檢測56-57
• 5.3.3 堿性磷酸酶檢測57-58
• 5.3.4 抗菌性能分析58-59
• 5.4 本章小結59-60
• 結論60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-72
• 簡寫附錄72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃琪;阮孜煒;李東旭;;磷酸鈣骨水泥的生物學性能[J];材料導報;2005年07期

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本文編號：715713