亞臨界二氧化碳燒結共載細胞多孔微球組織工程支架及其性能的研究.pdf

1、微球燒結組織工程支架是利用“模塊化”思想，對材料塑化，使單一的微球彼此黏結形成支架，在組織工程構建中具有重要的地位。CO2作為一種綠色燒結劑，在組織工程構建過程中，具有獨特的優(yōu)勢。本文采用復乳法制備聚乳酸羥基乙酸共聚物（poly(lactic-co-glycolic acid,PLGA)）多孔微球，以亞臨界CO2為燒結劑，將多孔微球燒結成完整的支架，并考察影響微球性能的因素，燒結工藝對支架的影響，微球及其支架的生物學性能。
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2、先以PLGA的二氯甲烷溶液為油相，NH4HCO3的水溶液為內(nèi)水相，聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）的水溶液為外水相，通過復乳法制備多孔微球。主要考察均質勻化速率、水油比、油相濃度、致孔劑濃度、攪拌速率、外水相濃度等因素對微球粒徑、孔徑和吸水率的影響。實驗結果表明，均質勻化速率為10,000rpm，外水相與油相體積比為1:3.2，PLGA濃度為6％，發(fā)泡劑濃度為10%，攪拌速率為200rpm，PVA濃度為0.5%的條

3、件下，可制備出平均孔徑大于20μm，粒徑大于200μm且吸水率良好的多孔微球。頂空氣相色譜檢測微球中殘留的二氯甲烷含量遠低于美國藥典USP467的上限600ppm。
　　其次，以多孔微球為基元，考察不同燒結壓力、燒結時間、微球粒徑對支架性能的影響。實驗結果表明，粒徑為200～350μm，燒結壓力為2MPa，燒結時間為10min的條件下，可制備出微球平均泡孔大于20μm，壓縮強度高（>100kPa），孔隙率高（>85%）的燒結支架。

4、紅外光譜、XRD與DSC分析表明，PLGA材料經(jīng)過亞臨界CO2處理后，化學結構、官能團、晶型、玻璃化溫度等均未出現(xiàn)明顯變化。
　　隨后對支架材料進行簡單的生物相容性評價。細胞毒性實驗結果表明，材料浸提液對細胞生長無抑制作用，細胞形態(tài)良好，相對增殖率大于95%，屬于1級水平；全身急性毒性實驗結果表明，受試小鼠生長狀況良好，體重增加明顯，肝臟病理學檢測無明顯炎癥反應，即為無毒材料；溶血實驗結果表明，材料溶血率低于國家規(guī)定的最低限度5%

5、，具有良好的血液相容性；CO2對細胞性能影響的結果表明，亞臨界CO2對細胞生理活性無明顯影響。
　　最后分別制備共載C5.18與L929兩種細胞的多孔微球燒結支架，研究細胞在支架上的生理活性。實驗結果表明，一步法構建共載細胞多孔微球燒結支架，可以提高細胞在支架上的黏附率（C5.18:60.00%±2.90%，L929:80.13%±4.19%），同時較大的孔徑不僅為細胞提供黏附位點，而且利于成纖維細胞向微球內(nèi)部生長，細胞持續(xù)增殖2