脊髓損傷修復(fù)組織工程支架研制.pdf

1、組織工程的迅速興起給脊髓損傷后的神經(jīng)功能恢復(fù)帶來(lái)了新的希望，而如何制造具有與組織、器官相適應(yīng)的特定三維空間結(jié)構(gòu)支架成為組織工程方法治療脊髓損傷的關(guān)鍵因素之一。本文通過(guò)采用擠壓/噴射過(guò)程和熱致相分離過(guò)程集成起來(lái)的快速成型新工藝-低溫沉積制造，實(shí)現(xiàn)了一定范圍內(nèi)對(duì)生物材料的精確組裝和孔隙結(jié)構(gòu)的精確控制，并利用這一工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)仿生脊髓支架的構(gòu)建與制造。
　　 本論文的主要工作內(nèi)容包括：低溫沉積工藝研究和脊髓仿生支架設(shè)計(jì)與研制。
　

2、　 本文以脊髓生理結(jié)構(gòu)和生物環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，提出采用功能區(qū)域/隔離層的組織工程脊髓仿生支架構(gòu)建路線。通過(guò)隔離層對(duì)灰質(zhì)和白質(zhì)區(qū)域進(jìn)行隔離和保持內(nèi)微環(huán)境差異，同時(shí)利用不同微生理環(huán)境對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行分別誘導(dǎo)、分化從而達(dá)到灰質(zhì)和白質(zhì)同時(shí)再生的目的。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，首先通過(guò)對(duì)各種生物材料的分析和研究，選用PLGA作為脊髓支架材料，并對(duì)各區(qū)域的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和構(gòu)建。
　　 根據(jù)成型過(guò)程中遇到的問(wèn)題，通過(guò)改進(jìn)噴頭裝置，解決了噴頭出絲速度與掃描

3、速度不易匹配的難題。同時(shí)，通過(guò)分析低溫成型室設(shè)計(jì)和支架漿料的散熱原理，采用了風(fēng)冷式制冷設(shè)計(jì)，加快了漿料在低溫成型室的凝固速度，解決了小面積支架不能成型太高的缺陷，并且提高了制冷效率。
　　 本文通過(guò)結(jié)合低溫成型工藝和致孔劑浸出工藝，制造出具有三級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)支架，彌補(bǔ)了低溫成型支架在10～100μm無(wú)孔隙結(jié)構(gòu)的缺陷。同時(shí)，在研究工藝參數(shù)對(duì)支架孔隙結(jié)構(gòu)的調(diào)控原理中，得到了支架各孔隙結(jié)構(gòu)與相應(yīng)工藝參數(shù)的關(guān)系，及各工藝參數(shù)對(duì)支架力學(xué)性能的

4、影響。同時(shí)還對(duì)成型中起關(guān)鍵作用的噴絲速度、掃描速度與漿料凝固時(shí)間的匹配進(jìn)行研究。最后通過(guò)不斷實(shí)驗(yàn)對(duì)支架成型的最小間隔進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，成型支架的宏觀孔隙圓潤(rùn)、規(guī)則；包含大量無(wú)規(guī)則的微孔結(jié)構(gòu)，孔隙的貫通性良好，支架孔隙率達(dá)89.92％；并具有較好的力學(xué)性能，能很好的滿足組織工程脊髓支架的需要。
　　 本文還對(duì)制造出的支架的降解速率和表面改性進(jìn)行測(cè)試，在PLGA支架材料的降解實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，直到16周時(shí)，支架質(zhì)量減少還不到5％，