浸没凝胶相分离法制备聚己内酯多孔支架

为了制备结构和性能满足骨组织工程支架要求的聚己内酯(PCL)多孔支架材料,采用浸没凝胶相分离法,以冰醋酸和丙酮为混合溶剂,水为凝固剂,壳聚糖(CS)颗粒为添加剂制得一系列PCL多孔支架。探讨了溶剂组成、PCL浓度、CS添加量对PCL多孔支架结构和性能的影响。结果表明:添加CS颗粒有利于形成多孔三维支架,随着CS含量的增加,孔隙率略微下降,抗压强度提高。随着PCL质量分数的增加,孔隙率明显下降,但抗压强度增大。当溶剂组成中丙酮含量为50 wt%~60 wt%,PCL质量分数不高于10 wt%时,通过改变CS用量,可制得孔隙率和力学性能满足骨组织工程要求的相互贯通的三维多孔支架材料。     

纳米羟基磷灰石／聚己内酯-壳聚糖复合多孔支架材料的制备与表征

结合纳米羟基磷灰石(n-HA)和聚合物的优点,采用溶液共混相分离制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料,并采用离心注浆填充新方法对支架材料进行增强,制备复合多孔支架材料。用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度对材料进行了表征。结果表明复合材料具有良好的界面结合;孔隙率分析表明材料具有60%~80%的孔隙率,符合骨组织工程对支架材料的要求;力学性能测试表明材料的压缩强度得到大幅度提高。     

温度对聚己内酯/壳聚糖复合支架的影响

采用相分离法制备聚己内酯／壳聚（PCL／CS）多孔复合支架,探索了制备温度对支架结晶度、形貌、结构组分和力学性能的影响。结果表明：升高温度有利于提高PCL的结晶度,在50℃时结晶度达到最大;升高温度有利于增加PCL／CS支架中CS的含量,并促进PCL与CS之间的相互作用;抗压性能测试表明PCL／CS复合支架材料的刚度和杨氏模量随着温度的升高而升高。     

纳米羟基磷灰石/聚合物多孔复合支架材料

为提高骨组织工程支架材料的力学性能,改善其生物活性,综合天然与合成高分子的优点,采用溶液共混相分离法制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料, 并进一步采用离心注浆法填充具有生物活性的纳米羟基磷灰石(HA)-聚乙烯醇(PVA)复合浆料, 制备了n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料, 改善了PCL-CS支架材料力学性能。采用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度试验对材料进行了表征。结果表明, PCL-CS支架材料的内部具有蜂窝状的相互贯通的孔隙结构,孔隙率可以达到60%～80%。CS含量越大,孔隙率越大,而抗压强度越小。填充后的n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料,孔隙率有所下降,但仍大于60%,而其弹性模量可提高至25.71 MPa。      

MPEG-PLLGA多孔支架制备影响因素研究

采用热致相分离法制备了MPEG-PLLGA(单甲氧基聚乙二醇-聚左旋丙交酯乙交酯)多孔支架。讨论了丙交酯/乙交酯(LA/GA)配比、聚合物质量浓度、预冻温度等因素对支架的孔径、孔隙率和力学性能的影响。结果表明,当聚合物质量浓度为0.03g/mL时,不同n(LA)/n(GA)比的MPEG-PLLGA支架的孔形貌相差较大,而当聚合物质量浓度为0.04g/mL和0.05g/mL时,3种n(LA)/n(GA)比的MPEG-PLLGA支架的孔形貌和孔径没有明显差异,且在相同聚合物质量浓度下,随着n(LA)/n(GA)比升高,所得支架的压缩强度增大;随聚合物溶液质量浓度的提高,3种n(LA)/n(GA)比支架的孔隙率、孔径均呈变小趋势,压缩强度逐渐增大;随预冻温度的降低,所得支架的孔径、孔隙率逐渐变小,压缩强度逐渐增大。     

左旋聚乳酸-聚己内酯-醋酸纤维素三维微-纳米复合纤维多孔支架材料的制备与生物矿化活性

3D纳米纤维多孔支架作为骨组织工程支架材料具有很好的发展前景。在无其它任何添加剂条件下,通过低温相分离方法制备了左旋聚乳酸-聚己内酯-醋酸纤维素（PCL-CA-PLLA）三维微-纳米复合纤维多孔支架材料。采用SEM分析聚合物比例、淬火时间、聚合物浓度和淬火温度等条件对纤维支架材料形貌影响。PCL-CA-PLLA（1∶1∶8）的直径为（276±121） nm,该直径与细胞外基质的尺寸大小（50～500 nm）相当,孔隙率和比表面积分别为95.12%和54.18 m²/g。说明PCL-CA-PLLA三维微-纳米复合纤维多孔支架材料为高孔隙率和大比表面积的三维多孔材料。与纯PLLA纤维支架材料相比,PCL-CA-PLLA三维微-纳米复合纤维多孔支架材料的机械强度有所提高,亲水性有所改善。PCL-CA-PLLA三维微-纳米复合纤维有望成为理想的组织工程支架材料。     

超临界CO_2诱导相分离制备聚己内酯三维多孔支架的实验研究

三维多孔支架在组织工程中有重要用途,采用超临界流体技术——超临界CO2诱导相分离工艺制备聚己内酯（PCL）三维多孔支架,研究其可行性及工艺条件对三维多孔支架孔结构及其尺寸的影响。采用自行设计的实验装置,改变初始浓度、CO2压力和温度等工艺参数制备出不同孔径的PCL三维多孔支架。通过扫描电镜观察支架形貌,利用Image-Pro-Plus软件分析支架的平均孔径与孔径分布。结果表明,利用超临界CO2诱导相分离工艺可以制备PCL三维多孔支架,支架的平均孔径在40～80μm之间,孔径分布较好;随着初始浓度的增大和温度的减小,支架的孔径减小;压力对孔径的影响不大。通过对超临界CO2/丙酮/PCL三元体系的相平衡热力学计算,对实验结果进行了定性解释。     

冷冻抽提相分离法制备聚乳酸多孔支架

为了制备结构和性能满足骨组织工程支架要求的聚乳酸(PLA)多孔支架材料,采用冷冻抽提相分离法,以1,4-二氧六环和水为混合溶剂,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,制得一系列PLA多孔支架,探讨了溶剂组成、PLA浓度、PEG添加量对PLA多孔支架结构和性能的影响,结果表明添加PEG有利于形成多孔三维支架,随着PEG含量的增加,...     

采用聚醚酯制备多孔支架的条件控制

采用热致相分离(TIPS)结合冷冻干燥技术制备了聚醚酯(聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯-b-聚乙二醇)(PTCG)多孔支架,研究了聚合物质量浓度、粗化温度和溶剂组成等相分离参数对多孔支架形貌结构的影响.结果表明,制备出的多孔支架孔间相互贯通,支架表面(与空气接触面)的孔径大于底面(与玻璃接触面)的孔径;随着聚合物质量浓度的增大,支架的孔径和孔隙率减小.由于分相过程中热力学推动力增大和相区融合阻力增加的相互作用,孔径随着粗化温度的降低呈现先升后降的趋势,并在0℃时出现最大值.在DO中加入不良溶剂H2O,溶液分相温度的升高导致多孔支架孔径的增大.通过控制相分离参数可以制备不同形貌结构的PTCG多孔支架.     

聚己内酯多级孔径支架的相分离/盐析复合工艺研究

采用相分离和盐析复合工艺,通过改变冷却温度、溶液浓度、溶剂/水比例、造孔剂用量等工艺制备聚己内酯多孔支架,通过扫描电镜观察支架形貌,采用压汞仪测量支架孔隙率及孔径,研究各工艺条件对支架多级孔径结构的影响.研究表明冷却温度-70℃、PCL溶液浓度10%、溶剂/水比例95/5、80%质量含量的粒径100～200μm NaCl造孔剂为最佳实验条件,可制备出具有100～350μm大孔、5～30μm小孔及＜10nm微孔的聚己内酯复合多级孔径支架,孔隙率高,连通性好,可应用于骨组织工程支架.     

PLA/PCL共混膜的制备及性能研究

目的研究PCL含量对PLA/PCL共混包装膜性能的影响,以改善PLA的韧性。方法将不同质量比的PLA和PCL树脂均匀混合,而后熔融挤出吹膜制得PLA/PCL共混膜。对制得的共混膜进行力学性能测试,获得拉伸强度和断裂伸长率,再通过扫描电镜分析观察其微观断面,采用DSC测试分析其熔融结晶行为,通过氧气透过性能和透湿性能的测试获得其阻隔性能。结果通过扫描电镜与红外光谱发现,PLA与PCL为两相结构,界面不相容;力学性能显示当PCL的质量少于20%时,对PLA的增韧效果不明显;当PCL的质量为50%时,PLA的断裂伸长率从2.9%提高到290%;DSC结果发现,PCL的加入有助于降低PLA的玻璃化转变温度,提高结晶度;阻隔性能结果表明,随着PCL质量比的增大,共混膜的氧气透过系数和透湿系数下降,阻隔性得到提高。结论 PCL的加入能提高PLA的韧性,当PCL与PLA质量比为3∶7时,共混膜具有最佳的性能。     

聚己内酯/羟基磷灰石晶须复合多孔支架的研究

采用溶液浇铸法,以二氯甲烷作为溶剂,制备了聚己内酯/羟基磷灰石晶须(PCL/HAw)复合多孔支架,并进行了正交试验,综合分析了不同配方量的PCL和HAw对材料机械性能的影响。结果表明,可通过控制PCL的量来控制支架的力学性能,通过加入HAw提高支架的亲水性能,支架的接触角实验显示其接触角为81°;PCL的结晶度会随着HAw含量的增加而增强,复合多孔支架的抗拉强度为1.43M~9.21MPa,并在PCL与HAw的质量比为100∶3时达到最大;细胞毒性实验显示,PCL/HAw复合多孔支架细胞毒性为0,满足生物材料使用要求。     

壳聚糖-明胶/APTES改性生物活性玻璃复合支架的制备工艺

为改善生物活性玻璃与高分子之间的相容性,利用 APTES改性生物活性玻璃(SBG),通过冷冻干燥法制备出用于骨和软骨组织工程的壳聚糖-明胶/APTES改性生物活性玻璃(CS 2Gel/ SBG)仿生型复合多孔支架,并对其孔隙率、力学性能和显微形貌进行了表征;探讨了各组分不同含量、交联剂和冷冻温度对CS-Gel/SBG复合支架孔隙率、力学性能和显微观结构的影响。研究表明,当SBG和CS-Gel的含量分别为70和40 g·L-1,用EDC和NHS交联,-50℃急冻2h后,又在-15℃ 下冷冻10h,最后真空冷冻干燥,制备出孔隙分布均匀、孔隙率达到90 %以上、三维连通的复合多孔支架。     

壳聚糖/磷灰石-硅灰石复合多孔支架材料的制备与性能

以磷灰石-硅灰石(AW)生物活性多孔玻璃陶瓷支架材料为基体,采用物理包被法制备了壳聚糖(CS)/AW复合多孔支架材料,通过红外图谱分析、扫描电镜、光学显微镜、强度检测等分析测试方法,研究了复合材料的组成、微观结构、力学和矿化性能。结果发现：复合材料与AW多孔支架材料基体相比,仍具有三维贯通且分布均匀的孔隙结构,孔径尺寸约 100～500μm,孔隙率为80%左右,且力学性能明显增强,平均抗压强度可达3.11 MPa,比多孔AW支架材料基体的平均抗压强度提高了8.3倍。体外模拟体液浸泡实验表明,复合材料具有较高的矿化功能,预示材料具有较好的生物活性。这种复合材料可望作为人体非承重部位的植入骨修复体和组织工程支架使用。     

不同热处理温度下纳米羟基磷灰石/聚酰胺66多孔支架制备及力学性能研究

热处理温度是热致相分离法制备多孔支架材料的关键因素。在不同热处理温度下(60℃、75℃和90℃)制备了纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合多孔支架材料。对比研究了不同热处理温度下制备的多孔支架孔隙结构、孔隙率及力学性能。结果表明:处理温度对多孔支架的孔隙结构,孔隙率,力学性能有显著的影响,随着温度的升高,多孔支架的孔隙率、平均孔径升高,贯通性改善,但弹性模量和屈服极限降低。多孔支架的热处理温度为75℃时,其孔径、孔隙率和力学性能与天然松质骨相当,是较为理想的骨组织工程支架材料。     

壳聚糖/聚己内酯复合膜的微观形态与结构特征

以性能优异的生物可降解高分子聚己内酯（PCL）与壳聚糖（CS）进行冰醋酸酸溶复合,并采用流延法制备CS∶PCL质量比分别为0∶100、5∶95、10∶90、15∶85、20∶80、100∶0的CS/PCL复合膜,通过XRD、FTIR、1HNMR、SEM及AFM对复合膜进行了微观形态与结构表征。结果表明:PCL与CS具有良好的相容性,二者分子间形成了较强的氢键,且伴有PCL端位羧基与CS侧链羟基反应生成了新的化学键,使CS/PCL复合膜结构稳定。CS/PCL复合膜的复合比对其结构特征及微观形态影响较大。CS/PCL（10∶90）复合膜的结晶度为29.97%,孔隙率达到85.61%,呈现表面防渗漏、内部多孔且连通的微观结构,初步确定10∶90为二者的最佳复合比。不同复合比的CS/PCL复合膜的微观形态与结构分析为其开发、应用提供了重要的理论依据。      

可降解超疏水聚乳酸塑料薄膜的制备及性能研究

采用相分离法,以可降解聚合物聚乳酸(PLA)和聚碳酸亚丙酯(PPC)为原料制备超疏水塑料薄膜,研究原料配比、溶剂处理温度、溶剂处理时间等对塑料薄膜疏水性的影响。结果表明:当PLA质量分数为70%,在50℃下二甲基亚砜(DMSO)处理25min后制得的塑料薄膜接触角为155°,呈超疏水性。该薄膜具有良好的降解性能,强制降解条件下,5d降解率达到34.13%。扫描电镜照片显示塑料薄膜多孔并具有蜂窝状结构,具有粗糙的表面形貌。进一步采用低表面能的含氟丙烯酸酯树脂对其进行表面修饰,表面修饰后塑料薄膜接触角提高到164°。     

骨组织工程用纳米羟基磷灰石/ 壳聚糖多孔支架材料的制备及性能表征

以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作溶剂,通过粒子沥滤法制备了 n HA/CS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及力学性能测试。结果表明n HA/CS复合材料中羟基磷灰石呈弱结晶状态,复合前后两组分的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,孔间贯通性高;复合材料/致孔剂质量比为1时,多孔材料的孔隙率为 53%,其抗压强度可达17 MPa左右,可以满足组织工程支架材料的要求。     

丝素/明胶三维多孔支架的构建及其结构和性能表征

应用冷冻干燥技术,在不同预冻温度下制备不同质量比例的三维多孔支架,用扫描电镜观察支架的微观形貌,X射线衍射仪分析其表面相结构,并测定了其吸水率、孔隙率和热稳定,观察不同质量比例和预冻温度对丝素(silkfibroin,SF)/明胶(gelatin,G)三维多孔支架结构和性能的影响。结果显示,通过改变材料的质量比例和预冻温度可以控制支架的孔隙形貌、吸水率和孔隙率,并且将丝素与明胶复合可以使支架的热稳定性提高,同时结构更加稳定。     

CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料初步研究

采用溶媒投放、颗粒滤取技术制备出CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料,测试了该复合材料的物理力学性能和降解性能。研究结果表明,CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料具有高的孔隙率(90%)、良好的生物降解性能和物理力学性能,以及三维连通、微孔、网状微观结构,故该复合材料有希望成为软骨组织工程支架材料之一。