原位共聚法制备聚DL丙交酯/β-磷酸三钙复合材料及性能研究

采用原位共聚法制备聚DL丙交酯/β-磷酸三钙(PDLLA/β-TCP)复合骨修复材料.以辛酸亚锡作引发剂,将一定比例的β-磷酸三钙与DL丙交酯(DLLA)混匀后在真空体系下开环聚合,并持续均匀振荡,得到PDLLA/β-TCP复合材料.通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)表征复合材料的有机-无机界面及整体复合情况;通过复合材料中PDLLA分子量及复合材料力学强度的测试考察了β-TCP的较佳加入量.研究发现:复合材料中β-TCP在PDLLA基质中分布均匀,有机-无机界面结合紧密;β-TCP比例越大,复合材料中PDLLA分子量越小;β-TCP对材料强度有增强作用,当β-TCP比例为30 wt%时,复合材料抗压强度可达99 MPa,抗弯强度可达76 MPa.     

生物性组织工程血管支架的制备及其内皮化研究

研究经乙二醇缩水甘油醚（EX-810）处理的猪动脉的性能特点,为构建组织工程化血管提供理想支架材料,并在体外实现其内皮化.用EX-810处理猪动脉7 min～72 h.所获材料进行形态学观察并测定交联指数和力学性能.在体外培养、扩增人脐静脉内皮细胞,随后种植培养于四组不同改性的材料表面并用MTT法检测细胞活性;最后用加压铺坪法将其种植到经赖氨酸处理并复合I型胶原的EX-810交联血管支架材料内表面,体外静态培养7天,取样行形态学检测及第Ⅷ因子相关抗原检测.结果显示EX-810既能有效去除和降低组织中产生抗原性的细胞成分和自由氨基,又保持了血管总体组织构架完整;经它处理的血管组织柔韧性好、接近天然血管组织,在各项力学性能方面也与天然血管组织相似;本材料经用赖氨酸处理并复合I型胶原后细胞毒性小,与细胞亲和性高,人脐静脉内皮细胞在其内表面能较好的生长增殖,容易内皮化.     

骨组织工程支架材料磷酸钙双相生物陶瓷的研究进展

双相磷酸钙(biphasic calcium phosphate,BCP)生物陶瓷材料在整型外科领域是一类重要的骨修复材料。该材料由稳定相羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)和可溶解相β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)双相平衡优化得到,其生物活性及生物降解性可调。模拟人体自然骨结构的多孔型BCP适宜细胞及骨组织的长入,是一类优异的骨组织工程支架材料。概述了BCP生物陶瓷材料的研究历史、制备工艺及材料表征;评价了多孔型BCP陶瓷的孔隙结构、力学性能及生物学性能;综合了多孔型BCP陶瓷作为骨组织工程支架材料的研究方向;并展望了组织工程化的BCP支架材料的研究未来。     

溶胶-凝胶法制备生物活性玻璃陶瓷的研究

采用溶胶-凝胶法制备前驱体粉体,经高温煅烧制备了名义化学组成为MgO4．6,CaO44．9,SiO234．2,P2O516．3,CaF20．5(质量分数)的磷灰石-硅灰石生物活性玻璃陶瓷。用造孔工艺制备了其多孔型材料。通过实验观察、差热和热重分析。体积密度和气孔率的测量,粒度测试、X射线衍射分析。扫描电镜观测,FTIR转换红外光谱分析等方法。研究了玻璃陶瓷前驱体粉末的溶胶-凝胶制备工艺条件,玻璃陶瓷的烧结工艺条件;分析了材料的晶相结构和显微结构。实验结果表明：溶胶-凝胶法可制备出微细的非晶态前驱体粉末,经烧结后玻璃陶瓷主晶相为磷灰石及β-硅灰石。造孔后。多孔型材料具有良好的贯通孔隙结构：微观孔隙约2～3 μm,宏观孔隙约300～400 μm。鉴于其晶相组成及良好的微观结构,通过新型溶胶-凝胶工艺开发的生物活性玻璃陶瓷材料可望被用于骨修复材料及骨组织工程支架材料。     

旋转生物反应器的设计及其用于细胞培养

目的：设计一种旋转生物反应器并评价在其中进行细胞培养的效果。方法：制造一套旋转生物反应器并与静态培养进行比较。结果：扫描电镜结果表明旋转生物反应器动态培养的细胞生长速度、数量和形态明显优于24孔板静态培养。结论：自制旋转生物反应器可较好实现细胞三维立体培养，能作为细胞工程实验室一种较为理想的细胞培养装置，可在细胞和组织工程领域中广泛应用。     

β-磷酸三钙/聚L-乳酸与大鼠骨膜成骨细胞复合骨修复材料的研究

采用溶液浇铸-模压成型-沥滤方法制备了β-TCP／PLLA多孔支架材料，将支架材料与大鼠骨膜成骨细胞复合获得新型组织工程骨修复材料．通过抗压强度及压缩模量的表征研究了支架材料的力学性能；采用SEM观测、MTT法、碱性磷酸酶活性及骨钙素分泌量检测细胞复合材料的体外成骨特性；通过裸鼠肌袋种植，以组织学方法评价细胞复合材料的异位成骨能力．结果表明：β-TCP／PLLA多孔支架材料孔隙率可调，孔径为100～200μm，孔道相互贯通；材料抗压强度和压缩模量随孔隙率的增大而降低，β-TCP复合PLLA后材料的力学性能高于同孔隙率的纯PLLA多孔材料；复合支架材料适宜骨膜成骨细胞粘附和生长，无细胞毒性；骨膜成骨细胞复合β-TCP／PLLA支架材料的体外成骨特性良好，且具有体内异位成骨能力．     

大鼠骨髓间充质干细胞与β-磷酸三钙/聚L-乳酸支架材料的复合

将成骨诱导前后的大鼠骨髓间充质干细胞与不同比例、不同孔径和不同孔隙率的βTCP／PLLA材料复合，通过体内体外实验研究β-磷酸三钙／聚L-乳酸（β-TCP／PLLA）的成分、孔径和孔隙率等结构参数对复合材料在体内异位成骨能力的影响．结果表明，β-TCP／PLLA成分比为2：1，致孔剂含量为70％；孔径为200-450μm的支架材料在体外更有利于细胞的生长、增殖以及分化．这种支架材料在裸鼠体内具有异位成骨的能力，成骨诱导后的大鼠骨髓间充质干细胞比没有诱导的细胞更适合作为种子细胞．     

磷灰石-硅灰石/β-磷酸三钙复合多孔支架材料的制备和表征

以磷灰石-硅灰石玻璃陶瓷（AW）粉和β-磷酸三钙（β-TCP）粉为原料．以硬脂酸为致孔剂．经模压成型、1170℃烧结制备磷灰石-硅灰石／β-磷酸三钙复合多孔支架材料（AW／β-TCP）．采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、诱导耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）等方法分析支架的晶相组成、显微结构、物理性能、生物活性和降解性．将大鼠骨髓间充质干细胞（rMSCs）与支架体外复合培养评价支架的生物相容性．结果表明：所制备的AW／β-TCP支架材料的抗压强度达14．3MPa．孔隙率达66．9％．孔径为100-700μm．具有良好的生物相容性、生物活性和降解性．可作为骨组织工程支架的候选材料．     

雌性山羊卵巢切除及用药(WX630)对其趾骨动态力学性能影响研究

研究了雌性山羊切除双侧卵巢前后,在不同的时间和喂养条件下其趾骨的生物力学性能变化情况。2岁左右的成都雌性山羊,体重(28±3)kg,随机分为对照组、假手术组、双侧卵巢切除OVX0.5年组、OVX1年组、OVX1.5年组、OVX0.5年+用药WX6300.5年组、OVX0.5年+用药WX6301年组。手术后取出山羊趾骨进行几何参数、骨密度测定和动态压缩力学试验。结果表明:所有OVX组的密度、动态弹性模量、破坏强度、比能均低于对照组和假手术组;OVX后,使用WX630使趾骨密度、弹性模量、破坏强度、比能有明显的提高。试验还表明,假手术对山羊趾骨的密度、动态弹性模量、破坏强度、比能没有明显的影响。试验结果初步认定,采用切除雌性山羊双侧卵巢的方法是研究骨质疏松病症的一种有效的动物模型,WX630可能是一种防治骨质疏松的有效药物。