超臨界流體技術制備組織工程三維多孔支架工藝研究.pdf

1、組織工程的核心是建立由細胞和生物材料構(gòu)成的三維空間復合體，其目前研究的主要內(nèi)容集中在生物可降解支架材料、種子細胞、體外培養(yǎng)條件等方面，其中理想的三維支架的構(gòu)建是組織工程化人工器官研究成功的前提條件。超臨界CO2誘導相分離-循環(huán)干燥過程以其獨特的優(yōu)勢為組織工程多孔支架的制備提出了一條新途徑，利用該技術制備的多孔支架孔結(jié)構(gòu)可控、孔隙率高，互通性好，幾乎無溶劑殘留。在多孔支架體外培養(yǎng)過程中，不管是種子細胞進入支架，還是其排泄廢物排出支架，均需

2、通過營養(yǎng)液將它們帶入或帶出。因此營養(yǎng)液和細胞或代謝廢物在支架微管內(nèi)的流動對于體外活體培養(yǎng)的成功起著至關重要的作用。
　　本文以聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸和聚乳酸與聚己內(nèi)酯共混物為模型材料，丙酮和二氯甲烷為溶劑，實驗研究超臨界CO2誘導相分離-循環(huán)干燥過程制備組織工程支架的可行性，通過SEM對支架內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)表征，考察操作參數(shù)如聚合物種類、聚合物濃度、高壓釜壓力、操作溫度、循環(huán)干燥時間和CO2流量對孔結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，結(jié)果表明，操作參數(shù)不

3、同，聚合物種類不同，形成的多孔支架結(jié)構(gòu)不同。隨聚合物濃度和操作溫度的升高，支架孔徑逐漸減小;隨高壓釜壓力的升高，支架孔徑逐漸增大，隨CO2流量的升高，聚合物不同，孔結(jié)構(gòu)大小增減規(guī)律不同。循環(huán)干燥時間對支架孔徑影響不大，但對其可行性有較為重要的影響。
　　結(jié)合仿生學和國內(nèi)外對支架內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相關研究成果，構(gòu)造不同幾何參數(shù)的骨支架模型，利用FLUENT軟件模擬細胞和營養(yǎng)液在支架內(nèi)的流動狀況，得出了不同結(jié)構(gòu)骨支架內(nèi)部流場的速度和壓力分布圖