本文關(guān)鍵詞：PHBV多孔骨組織工程支架的制備及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： PHBV 骨組織工程 多孔支架 表面涂層 甲殼素納米晶 hADSC

【摘要】：骨組織工程主要研究骨組織的人工替代與修復(fù)，選取適用的骨組織工程支架材料和制備方法是該領(lǐng)域中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在骨組織工程中，多孔支架的材料性能、孔隙形貌、孔隙率及機(jī)械強(qiáng)度等十分重要。 聚（3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯）（PHBV）是一種由微生物合成的聚酯，不僅具有良好的生物可降解性和生物相容系，而且機(jī)械性能優(yōu)異，因此近年來(lái)PHBV在骨組織工程支架領(lǐng)域得到越來(lái)越多的關(guān)注。目前PHBV多孔支架的制備方法主要為鹽瀝出法和靜電紡絲法，由于這幾種方法存在局限性，本研究采用熱致相分離法及相分離-鹽瀝出法相結(jié)合制備PHBV多孔骨組織工程支架，旨在提供具有潛在應(yīng)用價(jià)值的骨組織工程支架材料。 本文研究了相分離溫度、冷卻速度、聚合物濃度及致孔劑種類、致孔劑含量等因素對(duì)PHBV多孔支架微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、力學(xué)性能等的影響。研究結(jié)果顯示： （1）利用相分離法制備PHBV多孔支架時(shí)，相分離溫度對(duì)多孔支架的微觀結(jié)構(gòu)影響較大。當(dāng)相分離溫度在二氧六環(huán)結(jié)晶溫度以上時(shí)，，PHBV在降溫過(guò)程中會(huì)結(jié)晶，導(dǎo)致支架的整體形貌為球粒堆積狀。當(dāng)相分離溫度低于二氧六環(huán)結(jié)晶溫度時(shí)，溶劑結(jié)晶占主導(dǎo)，所形成的多孔支架形貌為蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)，其中孔徑為90μm-10μm左右，孔隙率約78%-92%。當(dāng)相分離溫度為液氮溫度時(shí)，由于傳熱的不均勻，支架中會(huì)產(chǎn)生葉脈狀的多孔結(jié)構(gòu)，孔徑約為3μm。支架的孔徑和孔隙率均隨聚合物濃度的增加而減�。粚�(duì)于球粒結(jié)構(gòu)的PHBV支架，球粒直徑也隨聚合物濃度而減小。 （2）利用相分離-鹽瀝出相結(jié)合法可以制備出具有大孔-小孔結(jié)構(gòu)的PHBV多孔支架，大孔的孔徑由致孔劑粒子決定，小孔孔徑由相分離溫度決定。利用該方法得到PHBV多孔支架的壓縮性能要優(yōu)于用鹽瀝出法制備的PHBV多孔支架。故采用相分離-鹽瀝出方法可以獲得具有高孔隙率、力學(xué)性能良好的、三維孔隙結(jié)構(gòu)的PHBV多孔支架。 組織工程支架不僅是為細(xì)胞提供生長(zhǎng)空間及物理支持，開(kāi)發(fā)能促進(jìn)細(xì)胞在其上黏附、增殖、分化的、具有生物活性的組織工程支架是組織工程支架發(fā)展的方向。本文在制備了三維PHBV多孔支架的基礎(chǔ)上，通過(guò)表面涂層方式在PHBV支架表面引入具有良好細(xì)胞相容性的聚（甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二乙氨基乙酯）P(MMA-DEA)。P(MMA-DEA)涂層的引入可以增加PHBV多孔支架的親水性，同時(shí)在支架中引入含氮基團(tuán)，可促進(jìn)人脂肪干細(xì)胞（hADSCs）在PHBV多孔支架上的黏附。體外成骨誘導(dǎo)7天后,可以檢測(cè)到hADSCs在表面涂層改性的PHBV支架上分泌堿性磷酸酶。體外誘導(dǎo)21天后，采用茜素紅染色法可觀察到鈣沉積，說(shuō)明hADSCs可以在P(MMA-DEA)表面涂層的PHBV多孔支架上黏附、增殖及分化，該種表面改性PHBV支架具有應(yīng)用于骨修復(fù)領(lǐng)域的潛能。 通過(guò)復(fù)合方式在PHBV支架中引入具有生物活性的甲殼素納米晶。甲殼素納米晶的引入不僅可以提高PHBV多孔支架的力學(xué)性能，同時(shí)可以改善支架的表面性質(zhì)，提高支架的親水性。在PHBV/甲殼素納米晶復(fù)合支架上接種hADSCs，體外成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)結(jié)果顯示hADSCs能在該種復(fù)合支架上正常黏附、增殖及分化，該種納米復(fù)合改性PHBV支架具有應(yīng)用于骨修復(fù)領(lǐng)域的潛能。
【關(guān)鍵詞】：PHBV 骨組織工程 多孔支架 表面涂層 甲殼素納米晶 hADSC
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R318.08;R687
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 引言10-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 骨的結(jié)構(gòu)、生成及轉(zhuǎn)化11-13
• 1.2 骨組織工程13-21
• 1.2.1 骨組織工程簡(jiǎn)介13
• 1.2.2 骨組織工程中的種子細(xì)胞13-14
• 1.2.3 骨組織工程支架材料14-18
• 1.2.4 骨組織工程支架的制備方法18-21
• 1.3 本課題的提出與主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 熱致相分離法制備 PHBV 多孔支架23-33
• 2.1 前言23-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)與表征25-26
• 2.3 結(jié)果與討論26-32
• 2.3.1 PHBV/二氧六環(huán)相分離行為26-28
• 2.3.2 溶劑結(jié)晶及高分子結(jié)晶對(duì)支架微觀形貌的影響28-29
• 2.3.3 冷卻速率對(duì)支架形貌的影響29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 相分離法-鹽瀝出法結(jié)合制備 PHBV 多孔支架33-41
• 3.1 前言33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)與方法33-35
• 3.3 結(jié)果與討論35-40
• 3.3.1 PHBV 多孔支架外觀35-36
• 3.3.2 PHBV 多孔支架微觀形貌36-37
• 3.3.3 孔劑粒徑、含量對(duì)支架孔隙率的影響37-38
• 3.3.4 PHBV 多孔支架的力學(xué)性能38-40
• 3.4 本章小節(jié)40-41
• 第四章 PHBV 多孔支架表面改性及 hADSCs 成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)41-52
• 4.1 前言41-42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)與表征42-44
• 4.3 結(jié)果與討論44-51
• 4.3.1 PHBV 多孔支架表面改性形貌44-45
• 4.3.2 紅外分析45-46
• 4.3.3 接觸角分析46-47
• 4.3.4 hADSC 在支架上的形貌及增殖47-49
• 4.3.5 堿性磷酸酶（ALP）活性49-50
• 4.3.6 hADSC 在支架上的礦化情況50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 PHBV/甲殼素納米晶（CNC）復(fù)合支架制備及 hADSCs 成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)52-65
• 5.1 前言52-53
• 5.2 實(shí)驗(yàn)與方法53-56
• 5.3 結(jié)果與討論56-63
• 5.3.1 甲殼素納米晶形貌56-57
• 5.3.2 PHBV/CNC 復(fù)合支架微觀形貌57-58
• 5.3.3 PHBV/CNC 復(fù)合支架元素分析及表面親疏水性58-59
• 5.3.4 PHBV/CNC 復(fù)合支架的力學(xué)性能59-60
• 5.3.5 hADSCs 在 PHBV/CNC 復(fù)合支架表面粘附及增殖60-61
• 5.3.6 堿性磷酸酶（ALP）活性61-63
• 5.3.7 hADSCs 在 PHBV/CNC 復(fù)合支架上的礦化情況63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-74
• 在學(xué)研究成果74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：830249