多孔結(jié)構(gòu)互補(bǔ)支架體內(nèi)異位成骨及鈷鉻合金生物功能化研究.pdf

1、隨著社會進(jìn)步、人民生活水平的不斷提高，人民對生物醫(yī)用材料尤其是植入性生物醫(yī)用材料的需求越來越高，單一組分和結(jié)構(gòu)的植入材料已不能滿足復(fù)雜多變的臨床需求。一方面，在骨組織領(lǐng)域中，多孔貫通的陶瓷支架有利于組織長入、細(xì)胞遷移、營養(yǎng)物質(zhì)的交換以及血管化過程進(jìn)行，多孔貫通結(jié)構(gòu)被確認(rèn)是影響多孔支架修復(fù)材料在體內(nèi)組織工程化的、發(fā)揮其骨傳導(dǎo)、骨誘導(dǎo)性能的重要因素。雖然多孔貫通支架的宏觀孔隙結(jié)構(gòu)與其異位骨誘導(dǎo)特性之間的關(guān)系獲得了廣泛關(guān)注，但是這種關(guān)系還遠(yuǎn)未

2、完全揭示。另一方面，對于藥物洗脫支架(drug eluting stent，DES)，為避免高分子支架不能有效控制藥物緩釋以及鈷鉻合金(Co-Cr)表面性能單一且不具備生物活性等弊端，對鈷鉻合金表面生物功能化以形成具有生物活性載藥涂層的需要日益迫切。為此，本研究擬通過構(gòu)建結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的多孔貫通孔隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究支架多孔結(jié)構(gòu)與異位成骨的關(guān)系；同時(shí)，通過對鈷鉻合金表面進(jìn)行載藥修飾改善其表面性能。
　　在研究過程中，通過球粒堆積和顆粒造孔

3、的方法制備了宏觀孔隙互補(bǔ)的兩種羥基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)多孔支架。將兩種支架同時(shí)植入成年狗的背部肌肉以揭示孔隙互補(bǔ)結(jié)構(gòu)對HA支架異位骨誘導(dǎo)性能的影響。兩種支架的高貫通性均利于組織的長入，在支架植入早期(1個(gè)月)，顆粒造孔支架組織學(xué)觀察到更明顯的鈣質(zhì)沉積層，說明其在植入早期具有更好的組織-材料界面活性；在植入3個(gè)月后，球粒堆積支架內(nèi)發(fā)現(xiàn)有新骨生成，而在顆粒造孔支架內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)有新骨生成；同時(shí)，球粒堆積支架力學(xué)性能亦優(yōu)于

4、顆粒造孔支架。由于球粒堆積支架的外凸弧形孔結(jié)構(gòu)更有利于體液的流動，故有利于蛋白和細(xì)胞遷移粘附，導(dǎo)致球粒堆積支架的體內(nèi)組織工程改建效果優(yōu)于顆粒造孔支架。實(shí)驗(yàn)結(jié)果再次表明，支架的孔隙結(jié)構(gòu)對其異位成骨性能有重要影響。
　　論文另一部分研究采用堿熱處理和生物模擬礦化在鈷鉻合金表面形成具有生物活性的鈣磷涂層，并作為載體固定西羅莫司，得到一種新的鈷鉻合金生物功能化的表面涂層，達(dá)到藥物洗脫系統(tǒng)緩釋、控釋的目的。首先利用酸蝕處理和堿熱處理在合金基