羧甲基殼聚糖復(fù)合磷酸鈣骨水泥的制備及其生物相容性研究.pdf

1、從材料學(xué)的角度來(lái)看，自然骨是由羥基磷灰石納米晶和膠原纖維所組成的復(fù)合體系，這種有機(jī)/無(wú)機(jī)的復(fù)合使得自然骨既有無(wú)機(jī)相的剛性，又有有機(jī)相的韌性。因而，現(xiàn)代骨修復(fù)材料的設(shè)計(jì)思想就是從仿生學(xué)的角度出發(fā)，采用復(fù)合材料設(shè)計(jì)方法，選擇合適的有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料，制備出組成和結(jié)構(gòu)上盡可能接近自然骨的有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料。
　　 本論文我們用甲殼素水溶性衍生物羧甲基殼聚糖復(fù)合磷酸鈣骨水泥，制備出可塑性較強(qiáng)的骨修復(fù)材料用于骨缺損的修復(fù)，進(jìn)而評(píng)價(jià)材料的生

2、物相容性、生物活性和成骨性能，為用于臨床骨修復(fù)和組織工程支架材料提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 (1)羧甲基殼聚糖復(fù)合磷酸鈣骨水泥的制備。由于羧甲基殼聚糖具有較好的水溶性，對(duì)鈣離子有很好的絡(luò)合能力，因此我們選用它作為復(fù)合材料的有機(jī)成分，以羧甲基殼聚糖飽和溶液作為調(diào)和液滴加到磷酸鈣骨水泥粉末中制備復(fù)合材料。利用掃描電鏡對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)羧甲基殼聚糖的加入對(duì)骨水泥的固化反應(yīng)過(guò)程以及固化產(chǎn)物并無(wú)不利影響。
　　

3、(2)復(fù)合磷酸鈣骨水泥的生物相容性研究。按照我國(guó)《GB/T16886-醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)，將復(fù)合磷酸鈣骨水泥制成生理鹽水浸提液進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)其生物相容性。急性毒性實(shí)驗(yàn)均為陰性，熱原檢查合格，皮膚刺激反應(yīng)均為0級(jí)，溶血率為1.92％，小于5％，皮膚致敏實(shí)驗(yàn)表明材料無(wú)明顯的潛在致敏性。這些結(jié)果初步表明該復(fù)合材料具有良好的生物相容性，可進(jìn)行骨植入實(shí)驗(yàn)。
　　 (3)復(fù)合磷酸鈣骨水泥的體外性能研究。將固化后的復(fù)合材料試樣浸泡在

4、恒定36.5℃的模擬體液中，于不同時(shí)間取出，干燥后用掃描電鏡觀察樣品的表面形貌特征，以表征材料的生物可降解性：利用pH計(jì)以及電感耦合等離子體發(fā)射光譜等手段對(duì)材料的pH值變化和離子濃度進(jìn)行分析，來(lái)研究材料表面羥基磷灰石的沉積能力。結(jié)果表明了該復(fù)合材料在36.5℃恒溫的模擬體液中具有良好的生物活性。
　　 (4)復(fù)合磷酸鈣骨水泥的體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)選用新西蘭家兔，建立股骨缺損動(dòng)物模型。將復(fù)合材料制成相應(yīng)大小和形狀植入骨缺損部位，分

5、別于術(shù)后2，4，8，12周隨機(jī)處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，處死后立即于骨缺損部位取材，進(jìn)行大體形態(tài)觀察、X線觀察和組織學(xué)觀察。實(shí)驗(yàn)證明，復(fù)合磷酸鈣骨水泥在動(dòng)物體內(nèi)有良好的生物相容性和可降解性，且降解速度優(yōu)于單一磷酸鈣骨水泥，是一種有良好應(yīng)用前景的骨修復(fù)材料和骨組織工程支架材料。該復(fù)合物可塑性好，自然生成高孔隙結(jié)構(gòu)，且孔徑適于骨細(xì)胞的生長(zhǎng)和繁殖，具有促進(jìn)成骨細(xì)胞粘附、生長(zhǎng)和增殖的特性，植入后對(duì)周圍組織、肌肉無(wú)刺激反應(yīng)，同時(shí)在材料成骨過(guò)程中表現(xiàn)出良好的血