聚吡咯-聚乳酸電活性復(fù)合物的制備、表征和生物相容性研究.pdf

1、在骨種植修復(fù)的臨床實(shí)踐中，種植體與骨組織結(jié)合的減弱和喪失是絕大多數(shù)種植失敗的原因。如何進(jìn)一步增強(qiáng)種植體骨界面結(jié)合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)完善的骨整合，是當(dāng)前種植體材料設(shè)計(jì)與改性研究中待解決的問(wèn)題。電學(xué)微環(huán)境是成骨細(xì)胞所處的重要微環(huán)境之一，模擬骨電環(huán)境對(duì)骨的再生重建及促進(jìn)種植體骨整合具有重要意義。導(dǎo)電高分子材料聚吡咯(Polypyrrole，Ppy)具有多種不同于一般醫(yī)用高分子材料的特殊性質(zhì)：優(yōu)異的導(dǎo)電性能，生物相容性良好，對(duì)藥物可以進(jìn)行電化學(xué)控制釋放

2、。理想的骨內(nèi)植入材料不但要具有良好的生物相容性和骨誘導(dǎo)活性，而且要求能夠在接受外界刺激的同時(shí)做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞的附著、鋪展、增殖、分化和礦化?；诠欠N植材料功能化設(shè)計(jì)的考慮，我們利用化學(xué)氧化法制備聚吡咯/聚乳酸（Ppy/PLA）電活性復(fù)合物。試圖在兼顧種植材料表面的生物相容性、力學(xué)穩(wěn)定性和電活性導(dǎo)電穩(wěn)定性原則的同時(shí)，響應(yīng)外界微電環(huán)境刺激，增進(jìn)種植體骨界面的化學(xué)結(jié)合，提高骨種植技術(shù)的成功率。 此研究包括五個(gè)部分： (1)

3、設(shè)計(jì)既可以放置復(fù)合材料測(cè)試其導(dǎo)電性，又可以將細(xì)胞種植在腔內(nèi)的導(dǎo)電裝置，并構(gòu)建10通道直流電刺激系統(tǒng)。 (2) 采用化學(xué)氧化法制備含有10％的Ppy/PLA電活性復(fù)合物，測(cè)試材料表面的微觀形貌、化學(xué)成分和電導(dǎo)穩(wěn)定性。 結(jié)果顯示:Ppy微環(huán)境形成串分布在PLA中，在1000個(gè)小時(shí)以上具有良好的導(dǎo)電穩(wěn)定性。 (3) 運(yùn)用組織貼塊法培養(yǎng)了SD大鼠顱蓋骨成骨細(xì)胞，并通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察和Von Kossa染色法鑒定培養(yǎng)的細(xì)胞具有

4、成骨細(xì)胞的典型生物學(xué)行為。并通過(guò)測(cè)試1-7代成骨細(xì)胞堿性磷酸酶活性得到3-6代成骨細(xì)胞最適合體外實(shí)驗(yàn)。 (4) 將成骨細(xì)胞種植在Ppy/PLA復(fù)合膜上，通過(guò)掃描電鏡觀察其附著和伸展?fàn)顟B(tài)良好。使用0，12.5，25，50，75，100，125，150，175，200 μA/cm2電刺激種植在Ppy/PLA電活性復(fù)合物上的成骨細(xì)胞，通過(guò)MTT法測(cè)試得到50和75 μA/cm2是促進(jìn)細(xì)胞增殖的最適合電流值。 (5) 使用0，1

5、2.5，25，50，75，100，125，150，175和200 μA/cm2電刺激種植在Ppy/PLA電活性復(fù)合物上的成骨細(xì)胞，通過(guò)檢測(cè)ALP活性和胞外鈣基質(zhì)的含量得到50 μA/cm2的電流刺激可以明顯促進(jìn)細(xì)胞分化和礦化。 從以上研究可以得出，制備的Ppy/PLA電活性復(fù)合物同時(shí)具備Ppy和PLA的特性，將原代大鼠成骨細(xì)胞種植在其上，通過(guò)施加不同的直流電刺激發(fā)現(xiàn)，Ppy/PLA電活性復(fù)合物的生物相容性良好，且50 μA/cm