卵磷脂改性聚(3-羥基丁酸酯-3-羥基己酸酯)骨支架材料的制備及細胞相容性的研究.pdf

1、組織工程學(xué)研究的主要問題是支架材料、種子細胞、生長因子和組織構(gòu)建，也稱為組織工程的四要素，應(yīng)用于骨組織工程的支架材料目前還處于廣泛的篩選及試驗階段。PHBHHx是繼PHB、PHBV后的第三代聚羥基烷酸酯(PHA)，首先由清華大學(xué)的陳國強等人發(fā)明。因為PHBHHx具有一般合成塑料的熱加工性、良好的生物相容性、生物可降解性、能降解產(chǎn)物無毒性、光學(xué)活性、壓電性和耐紫外線輻射等性質(zhì)，因而在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用，已經(jīng)成為近年來生物材料

2、領(lǐng)域最為活躍的研究熱點。但它最大的缺點是親水性差，較難滿足細胞在其上黏附生長的要求，所以用于組織工程的PHBHHx一般都要經(jīng)過親水改性。本研究以聚羥基脂肪酸酯家族中的新成員PHBHHx為基礎(chǔ)，選擇高親水性材料PC與之共混的方法來改善PHBHHx在組織工程中應(yīng)用的局限性。 目的：1、研究PHBHHx、PHBHHx/PC的制備及其性能表征。 2、建立體外評價系統(tǒng)，研究PHBHHx、PHBHHx/PC的細胞相容性。 方

3、法：1、PHBHHx/PC的制備及其性能表征：以PHBHHx和卵磷脂為原料制備PHBHHx/PC即，卵磷脂改性聚(3-羥基丁酸酯—3-羥基己酸酯)膜，通過衰減全反射(ATR)—傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和X—射線光電子能譜法(XPS)檢測表面化學(xué)變化，示差掃描量熱法(DSC)進行示差掃描量熱分析、掃描電子顯微鏡分析(SEM)材料的結(jié)構(gòu)和表面形貌、測定材料的吸水率、接觸角測試儀測定接觸角，計算表面能，研究其性能表征是否適用于組織工程。

4、 2、材料的細胞相容性研究：通過不同PC含量的PHBHHx/PC和骨髓間充值干細胞復(fù)合培養(yǎng)，用細胞計數(shù)法檢測細胞粘附率，倒置相差顯微鏡和掃描電子顯微鏡分析(SEM)觀察細胞的粘附與生長狀態(tài)，MTT法檢測細胞的吸光度(OD值)來檢測材料對細胞的毒性并繪制生長曲線，流式細胞儀(FCM)分析細胞周期變化及倍體水平。比較PHBHHx/4％PC材料、PHBHHx/8％PC材料、PHBHHx/12％PC材料和純聚PHBHHx材料的細胞相容性

5、。 結(jié)果：1、PHBHHx/PC的制備及其性能表征：以PHBHHx和卵磷脂為原料制備PHBHHx/PC材料，示差掃描量熱分析表明PC和PHBHHx共混溶劑揮發(fā)膜有一定的物理相容性，和PHBHHx相比，PHBHHx/4％PC材料和PHBHHx/8％PC材料的結(jié)晶度變小，PHBHHx/12％PC材料的結(jié)晶度升高，結(jié)晶度變小提示材料的細胞親和性變好，因此，可推測，結(jié)晶度最小的PHBHHx/4％PC材料可能具有最好的細胞相容性。SEM顯

6、示PC的摻入導(dǎo)致材料表面粗糙度增加，并出現(xiàn)孔隙。隨著PC含量的增加材料的吸水率也升高。接觸角測試結(jié)果顯示共混物的表面自由能明顯高于純PHBHHx材料的表面能，并且隨著PC含量的增加表面能升高，增加了材料的親水性。 2、材料的細胞相容性研究：通過不同PC含量的PHBHHx/PC和骨髓間充值干細胞復(fù)合培養(yǎng)，細胞計數(shù)法和MTT法檢測表明PHBHHx/4％PC材料具有更好的粘附率和增值率，MTT法和流式細胞儀分析結(jié)果表明各組材料的細胞毒

7、性均為1級，毒性較弱，能夠較為安全的應(yīng)用于臨床。用倒置顯微鏡和掃描電鏡等動態(tài)觀察，PHBHHx/4％PC材料組細胞幾乎覆蓋整個材料表面，細胞生長狀態(tài)良好，細胞伸出扁狀偽足相互連接或粘附在材料表面，且有大量細胞外基質(zhì)分泌，具有很高的活力，優(yōu)于PHBHHx組、PHBHHx/8％PC材料組和PHBHHx/12％PC材料上的細胞。流式細胞儀檢測結(jié)果表明處理后的PHBHHx表面對骨髓間充質(zhì)干細胞的細胞周期產(chǎn)生影響，和純聚PHBHHx相比，PHBH