改性碳纖維-聚乳酸-聚乙二醇骨組織工程復(fù)合支架的制備及其性能研究.pdf

1、本論文成功制備了一種改性碳纖維/聚乳酸/聚乙二醇(CF/PLA-PEG)骨組織工程復(fù)合支架材料，具體研究以下內(nèi)容:
　　(1)首先對(duì)碳纖維表面進(jìn)行了親水性改性。采用聚丙烯腈基碳纖維為原料，分別通過(guò)濃硝酸和對(duì)氨基苯甲酸2種溶液進(jìn)行處理表面改性，發(fā)現(xiàn)用對(duì)氨基苯甲酸處理的碳纖維表面出現(xiàn)了縱向溝槽，但碳纖維的拉伸強(qiáng)度沒(méi)出現(xiàn)明顯的變化。將小鼠的成纖維細(xì)胞(L929)接種在3種碳纖維上，細(xì)胞增殖檢測(cè)顯示，用對(duì)氨基苯甲酸處理的碳纖維更有利于細(xì)胞

2、的增殖和分化。紅外光譜分析顯示對(duì)氨基苯甲酸處理后的碳纖維表面存在更多的羧基、羥基等親水性基團(tuán)。實(shí)驗(yàn)證明了用對(duì)氨基苯甲酸處理的碳纖維綜合性能優(yōu)于其他樣品。
　　(2)探討了改性碳纖維對(duì)PLA-PEG支架機(jī)械性能的影響。采用溶液澆注/粒子瀝濾法制備孔隙度為50±2％、60±2％、70±2％PLA-PEG骨組織工程支架，發(fā)現(xiàn)孔隙率的增加，導(dǎo)致了支架的力學(xué)性能降低，而支架表面孔洞數(shù)量、親水性能和降解速率增加。論文進(jìn)一步選用孔隙度為60±2

3、％PLA-PEG支架做改性碳纖維增強(qiáng)的對(duì)象。制備碳纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％和2％CF/PLA-PEG支架，研究發(fā)現(xiàn)，改性碳纖維在支架內(nèi)部隨機(jī)分布，并有利于CF/PLA-PEG支架的力學(xué)性能和親水性增加。
　　(3)研究了CF/PLA-PEG支架生物性能。將小鼠的成纖維細(xì)胞(L929)和成骨細(xì)胞(MC3T3)接種在不同孔隙度PLA-PEG支架上，細(xì)胞增殖顯示孔隙率70±2％PLA-PEG支架對(duì)細(xì)胞增殖更有利，掃描電鏡圖(SEM)和共聚

4、焦顯微圖(LSM)顯示此孔隙度支架上的細(xì)胞黏附更好。說(shuō)明孔隙度的增加雖然導(dǎo)致力學(xué)性能降低，但對(duì)細(xì)胞的生物性能有利。
　　將L929和MC3T3接種在改性碳纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的CF/PLA-PEG支架上，SEM和LSM顯示細(xì)胞在碳纖維的表面和周圍順利黏附、增殖。細(xì)胞增殖檢測(cè)顯示，總體上改性碳纖維的加入有利于細(xì)胞的增殖。
　　進(jìn)一步用精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)多肽對(duì)2％CF/PLA-PEG支架進(jìn)行表面修飾，修飾后的支架上細(xì)