聚己酸内酯/壳聚糖共混材料用于软骨组织工程支架的研究

论文摘要

生物相容性材料作为细胞黏附生长的模板,在软骨组织修复中起重要作用。生物材料对细胞的毒性、细胞的黏附性能、细胞的增殖是材料生物相容性的重要指标。聚己酸内酯（PCL）壳聚糖（CS）两者都是具有良好的生物相容性、生物降解和无毒性的生物材料,并被广泛的生物医学领域。PCL以堆砌和折叠方式排列,并形成细长的结晶区,在非晶区中分子链互相交错,为半结晶性的线性聚合物,因而聚己酸内酯具有良好的抗压性能以及力学松弛和蠕变性能,且具有良好的柔韧性。正是由于PCL的半结晶性性质,PCL不具备良好的亲水性。壳聚糖及其衍生物由于其可再生性、生物相容性以及结构中的多种活性基团,主要有氨基、乙酰基、以及羟基,具备良好的亲水性能及生物相容性,但是其又缺乏基本的力学机械性能。将高浓度的乙酸作为共同的溶剂共混后,二者形成均一的复合材料,混合得到的混合材料力学性能得到提高,特别是PCL:CS质量比为80%时,力学性能得到显著的提高。在PCL:CS质量比50%时其对细胞的黏附效果与纯壳聚糖没有显著区别,在软骨细胞培养7d、14d、28d后,软骨细胞有明显的增殖。这是因为PCL的结构改善了材料的力学性能,维持了材料的3D孔结构,使得软骨细胞能够从外界摄取营养物质和代谢物质的排出。而纯壳聚糖在浸入PBS 2周后,其不能维持其高空隙率的3D孔结构,结构坍塌,阻止了细胞与外界的物质交换。本实验采用粒子沥滤法,NaCl（直径为200-300μm）作为造孔剂,得到了孔隙率为80%的孔空隙多孔支架材料,材料孔结构采用SEM进行了分析,高孔隙率对细胞的黏附、增殖也起着积极作用。本实验方案采用MTT、甲苯胺蓝、H&E染色对此进行了评价。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 软骨构成
• 1.3 软骨组织工程的细胞来源和环境因子
• 1.4 用于软骨修复的聚合材料
• 1.5 研究课题的提出
• 2 混合支架材料的制备与表征
• 2.1 制备材料的混合方法
• 2.2 实验试剂与仪器
• 2.3 实验部分
• 2.4 结果与讨论
• 2.5 本章小结
• 3 软骨细胞的提取及培养
• 3.1 实验材料与仪器
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 4 支架材料的生物相容性评价
• 4.1 实验仪器与原料
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 5 全文总结
• 5.1 论文的特色与创新点
• 5.2 主要研究结果
• 致谢
• 参考文献