多孔聚乳酸(PLLA)組織工程支架的制備與結構調控.pdf

1、三維多孔支架作為組織工程最基本的要素之一，不僅能夠為細胞的粘附、增殖、分化提供結構支撐，并能夠引導特殊的細胞功能，調節(jié)細胞間的相互作用，為細胞的生長提供可靠的微環(huán)境。支架在組織工程中的重要作用主要依賴于支架內部適合細胞生長的幾何拓撲學結構（包括孔徑、孔隙率、連通度等）。針對目前組織工程支架結構單一的缺點，支架結構的精密調控成為組織工程支架研究領域的熱點問題。
　　本研究分為兩個部分：第一部分：采用乳化法制備了不同尺寸的糖球，并在熱

2、處理條件下形成糖球模板，進一步結合熱致相分離技術，得到了大孔孔徑分別為50-100μm、100-150μm、150-200μm、200-250μm、250-300μm、300-400μm、400-500μm、500-600μm、600-800μm的PLLA組織工程支架。論文探究了糖球尺寸、糖球模板的熱處理條件以及不同溶劑（二氧六環(huán)、四氫呋喃及二氯甲烷）對PLLA支架孔徑、孔隙率及內連通度的影響。采用掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜（F

3、TIR）、差示掃描量熱儀（DSC）表征了支架的空間拓撲結構、化學結構、結晶和熔融行為。結果顯示，不同孔徑的支架材料孔隙率均在90％以上，孔徑尺寸與糖球尺寸完全吻合，通過控制糖球模板熱處理程度，支架內連通度可得到精密調控。采用二氧六環(huán)為溶劑時，支架孔壁由更小的平均孔徑為10μm、厚度為200nm的微觀孔洞組成；在THF體系中，支架孔壁結構由納米級微纖構成；二氯甲烷為溶劑時支架形成光滑致密的孔壁。細胞實驗證實PLLA支架生物相容性良好,具有

4、微納米結構的組織工程支架有利于細胞的黏附、生長以及提供細胞新陳代謝的通道。第二部分：采用模擬體液（SBF）法，將第二部分制備的PLLA支架在1.5倍的SBF中浸泡不同時間，制備了聚乳酸/羥基磷灰石（PLLA/HA）復合材料支架。采用SEM表征了支架表面HA沉積層形貌、覆蓋程度及HA晶粒晶型及尺寸。支架增重比率顯示，隨沉積時間的延長復合材料支架重量呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。透射電鏡（TEM）結果表明HA晶體呈薄片狀；透射電鏡能譜（TEM-E

5、DS）測得HA層Ca/P原子比為1.51，接近真實比；TEM高分辨檢測到HA的（110）和（002）晶面，X射線衍射（XRD）檢測到HA層的（002）晶面和（211）晶面處的特征衍射峰。FTIR圖譜顯示PLLA/HA復合支架既具有PLLA的特征吸收峰，同時也具有HA的特征吸收峰。接觸角檢測表明HA的加入較好的改善了支架材料的親水性。細胞毒性試驗(MTT)顯示小鼠成骨細胞MC3T3-E1細胞在PLLA支架及PLLA/HA復合支架中都呈現(xiàn)較