微球法制备聚乳酸／β-磷酸三钙组织工程支架的研究

本文采用一种新颖的微球法制备了聚乳酸/β-磷酸三钙组织工程支架。并通过孔隙率的测定、电镜及抗压模量的测试来研究β-磷酸三钙的加入量以及搅拌时间对多孔支架的结构以及力学性能的影响。研究发现，对于同一组分的材料随着搅拌时间的增长，多孔支架的孔隙率有增大的趋势，同时多孔支架的抗压模量不断增大。随着β-磷酸三钙加入量的增加，多孔支架的孔隙率有先增大后减小的趋势。当在2g聚乳酸中加入0．2gβ-磷酸三钙时孔隙率达最大。加入β-磷酸三钙后的多孔支架都不同程度比同样条件下纯聚乳酸多孔支架的抗压模量有所降低，但当加入0．2gβ-磷酸三钙后，以300转/分钟的速度搅拌2h时，所制得的多孔支架的抗压模量与纯聚乳酸多孔支架的抗压模量基本相当。在2g聚乳酸中加入0．2gβ-磷酸三钙，以300转/分钟的速度搅拌2h时，材料具有较高的孔隙率（55．5％），同时也具有较高的抗压模量275MPa，是较好的反应条件。     

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/βTCP). 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.     

微球法制备聚乳酸/β-磷酸三钙组织T程支架的研究

本文采用一种新颖的微球法制备了聚乳酸/β-磷酸三钙组织工程支架.并通过孔隙率的测定、电镜及抗压模量的测试来研究β-磷酸三钙的加入量以及搅拌时间对多孔支架的结构以及力学性能的影响.研究发现,对于同一组分的材料随着搅拌时间的增长,多孔支架的孔隙率有增大的趋势,同时多孔支架的抗压模量不断增大.随着β-磷酸三钙加入量的增加,多孔支架的孔隙率有先增大后减小的趋势.当在2 g聚乳酸中加入0.2 g β-磷酸三钙时孔隙率达最大.加入β-磷酸三钙后的多孔支架都不同程度比同样条件下纯聚乳酸多孔支架的抗压模量有所降低,但当加入0.2 g β-磷酸三钙后,以300转/分钟的速度搅拌2 h时,所制得的多孔支架的抗压模量与纯聚乳酸多孔支架的抗压模量基本相当.在2 g聚乳酸中加入0.2 g β-磷酸三钙,以300转/分钟的速度搅拌2 h时,材料具有较高的孔隙率(55.5%),同时也具有较高的抗压模量275 MPa,是较好的反应条件.     

β—磷酸三钙／聚乳酸叠层复合组织工程支架的制备和结构

多孔β－磷酸三钙（孔度大于４０％）薄片（１－２ｍｍ）与多孔聚乳酸（分子量Ｍｖ３０万，孔度大于７０％）薄片（２－３ｍｍ）通过溶剂进行叠层粘合，得到界面黏结良的复合材料，破坏实验表明：该材料脆性来自于β－磷酸三钙的脆性，而界面黏结在无机组分破坏时还示被破坏；材料抗压强度较聚乳酸多孔材料强度及韧性较β－磷酸三钙有显著提高；同时黏结后两片材的孔结构保持完好。该复合材料在克服单一组分强度弱及加工性差的同时保持材料高孔隙度，可望用于组织工程支架材料。     

β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能

利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外漫反射仪,以及对β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液(SBF)中失重率和模拟体液pH值的变化的测试,系统研究了聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能。结果发现,随着β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中浸泡时间的增长,模拟体液的pH值有下降趋势;支架材料的质量是降解和矿化作用共同影响的结果。X射线衍射图谱和红外光谱(FT-IR)漫反射图谱研究表明,浸在SBF中的支架表面有磷灰石沉积物出现,且沉积物与β-磷酸三钙的晶型相似。     

β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能EI北大核心CSCD

利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外漫反射仪,以及对β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液(SBF)中失重率和模拟体液pH值的变化的测试,系统研究了聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能。结果发现,随着β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中浸泡时间的增长,模拟体液的pH值有下降趋势;支架材料的质量是降解和矿化作用共同影响的结果。X射线衍射图谱和红外光谱(FT-IR)漫反射图谱研究表明,浸在SBF中的支架表面有磷灰石沉积物出现,且沉积物与β-磷酸三钙的晶型相似。     

医用β—磷酸三钙生物降低解材料的研究

β－磷酸三钙陶瓷人工骨是新近发展的骨移植替代材料,其成分与骨矿组成类似,生物学相容性好,在生理环境下能发生不同程度的降解,被组织吸收,为生物降解材料。本文介绍国内外有关磷酸三钙陶瓷工人骨材料的研究现状,包括材料的制备、结构和理化性能、生物相容性和生物降解性、实验及临床应用情况及其复合人工骨的研究。     

可控制β—磷酸三钙生物陶瓷的大孔／微孔结构的制备工艺研究

采用了三种湿法工艺制备Ｃａ／Ｐ比为１．５０的磷酸三钙原料粉末。提出了可控制大孔／微孔结构的多孔β－ＴＣＰ陶瓷的制备新方法。     

明胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合多孔支架的制备与性能

以掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙为原料,利用搅拌喷雾干燥法制备出掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合小球,再将明胶与制备的复合小球复合,制备出明胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合生物支架。通过X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱仪等分析了复合多孔支架的成分、形貌以及结构特征,并研究了复合生物支架的降解性、孔隙率、力学性能和细胞毒性等。结果表明:该复合多孔生物支架具有不规则的孔洞结构,孔径在0.5~1mm之间,且平均孔隙率达到(63±1.77)%,基本能满足骨组织工程支架对孔隙率的要求;复合多孔支架具有良好的抗压强度,其平均抗压强度在(6.3±0.05)MPa左右;该复合多孔支架无细胞毒性,具有较好的降解速率,因此该支架在骨组织修复方面具有良好的应用前景。     

纳米β-磷酸三钙-胶原/硫酸软骨素支架复合材料的制备与表征

根据仿生学原理,以纳米β-磷酸三钙颗粒(nanoβ-TCP)、胶原(Col)与硫酸软骨素(CS)为原材料通过热脱氢交联(DHT)-碳化二亚胺(EDC)复合改性制备了纳米β-磷酸三钙-胶原/硫酸软骨素(nanoβ-TCP-Col/CS)支架复合材料,利用XRD和AFM分析nanoβ-TCP-Col/CS支架复合材料的微观结构,并进一步采用SEM、XPS、TG和在模拟体液(SBF)中的矿化与降解实验等分析手段对nanoβ-TCP-Col/CS支架复合材料的结构与性能进行表征。结果表明:所用β-TCP晶体的平均尺寸为41.3nm,属纳米级;nanoβ-TCP-Col/CS支架复合材料中nanoβ-TCP与Col、CS之间具有较强的相互作用;nanoβ-TCP-Col/CS复合材料具有较高的稳定性、一定的矿化生物活性以及适宜的生物降解性,是一种潜在的口腔修复材料。     

骨组织工程用硅胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合多孔支架的制备与性能研究

以掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙为原料,利用搅拌喷雾干燥法制备出掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合小球,再将硅胶与制备的复合小球复合,通过在模具中堆垛聚集的方法,制备出硅胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合生物支架。采用XRD,SEM,FT-IR等方法分析制得复合多孔支架的成分、形貌以及结构特征,并研究复合生物支架的降解性、孔隙率、力学性能和细胞毒性等。结果表明:该复合多孔生物支架具有一定的不规则孔洞结构,小球与小球之间的孔隙约为0.2~1mm,而每个小球上也有大量的微孔,孔径在50~200μm之间,且平均孔隙率达到62%,基本能满足骨组织工程支架对孔隙率的要求;该复合多孔支架无细胞毒性,其降解周期约为80天,抗压强度约为0.1MPa,因此该支架在非承重骨组织修复方面具有良好的应用前景。     

可控孔隙结构三维多孔β-磷酸三钙支架的制备与表征

采用快速原型技术构造了3种不同形貌的高分子多孔模板,然后通过浆料灌注和凝胶注模原位凝固技术制备出以β-磷酸三钙为主要成分的三维多孔支架,实现了对骨组织工程支架孔结构的控制。采用微计算机断层扫描技术,在不破坏样品的情况下,精确地对支架的孔隙结构进行了观察和表征,并对支架的物相组成、显微形貌以及抗压强度进行了分析和测试。采用高分子模板制备的规则孔结构支架,大孔隙相互连通构成三维连通结构,并且具有大孔-微孔多级孔结构,抗压强度可达2MPa以上,大孔孔隙率为50%以上。结果表明,通过快速原型技术制备的连通多孔高分子模板,结合原位凝固成型技术,可以制备出孔径和结构可控、孔隙完全连通的β-磷酸三钙支架。     

碳酸氢氨制孔制备聚乳酸(PLLA)/β磷酸三钙(β-TCP)复合骨修复多孔支架材料

采用混合溶剂(氯仿,丙酮)溶解后的聚乳酸(PLLA)与β磷酸三钙(β-TCP)、制孔剂碳酸氢氨(NH4HCO3)复合,冷冻干燥成型制备聚乳酸/β磷酸三钙多孔复合支架材料.正交实验结果表明,适当比例的混合溶剂在-10℃间体积收缩干燥制备的材料具有良好的成型性能和力学强度,碳酸氢氨(粒径200～400μm)质量比为30%(wt),PLLA/β-TCP质量比为1:1时,制备的支架材料抗压强度5.6MPa,孔隙率66.3%,孔径200～400μm.得到理想的复合骨修复多孔支架材料.     

骨形态发生蛋白／多孔β—磷酸三钙陶瓷复合人工骨

提出了制备β－磷酸三钙（β－ＴＣＰ）粉末的新工艺，研究了多孔β－ＴＣＰ陶瓷（多孔β－ＴＣＰ）的成型和烧结条件。检测结果表明，该材料的Ｃａ／Ｐ为１．５０，平均孔隙率为４２．３％，抗压强度为３４．８ｋｇ／ｃｍ＾２，大孔孔径为４００μｍ左右，小孔孔径为５μｍ左右，在生理盐水中有微量溶解，溶血、急性毒性和致热源性均在安全范围内。制得骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）与多孔β－ＴＣＰ的复合人工骨（ＢＭＰ／多孔β－ＴＣ     

聚L-乳酸/β-磷酸三钙复合骨支架材料成型工艺优化研究

利用溶剂自扩散-模压成型-粒子沥滤法制备聚L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合多孔支架材料,采用正交设计对成型工艺进行了优化,对支架进行了形貌观察、力学强度和孔隙率大小测试.结果表明:当PLLA∶β-TCP=1∶2,成型压力5 MPa,致孔剂粒径125～400 μm,用量80%(wt)时,制备的支架材料孔结构三维贯通,抗压强度为4.45 MPa、孔隙率为60.7%,满足骨组织工程支架材料要求.     

β-磷酸三钙/聚乳酸复合多孔支架材料的制备及性能

采用薄膜层叠-盐沥滤法制备了β-磷酸三钙/聚乳酸复合多孔支架材料,并对支架材料进行了傅立叶变换红外光谱分析、扫描电镜分析、差示扫描量热分析和动态热力学分析.结果表明,相同致孔剂含量时,添加β-TCP能增大支架材料的孔隙率,67%的支架材料孔隙率高达89%;PLA中适量添加β-TCP能提高储能模量E',33%和50%的支架材料E'分别提高到17.2MPa和17.5MPa添加β-TCP使支架材料的熔点和玻璃化转变温度移向高温.β-TCP含量为50%的β-TCP/PLA复合材料的孔隙率为80%,孔径适中,储能模量达到17.5MPa,能够很好的满足骨组织工程支架的要求.     

聚L-乳酸/β-磷酸三钙复合骨支架材料成型工艺优化研究

利用溶剂自扩散-模压成型-粒子沥滤法制备聚L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合多孔支架材料,采用正交设计对成型工艺进行了优化,对支架进行了形貌观察、力学强度和孔隙率大小测试。结果表明:当PLLA:β-TCP=1:2,成型压力5MPa,致孔剂粒径125～400μm,用量80% (wt)时,制备的支架材料孔结构三维贯通,抗压强度为4．45MPa、孔隙率为60．7%,满足骨组织工程支架材料要求。     

β-磷酸三钙/壳聚糖复合支架的制备及其对成骨细胞生长的影响

采用冷冻萃取和冷冻凝胶法制备了β-磷酸三钙/壳聚糖(-βTCP/CS)复合支架,并采用SEM、XRD、FTIR和万能材料试验机对其性能进行表征。研究结果表明,复合支架的孔隙率85%,且随-βTCP含量的增加而减小。力学性能的测试结果显示,当壳聚糖含量为30%时,复合支架的抗压强度最大(1.73MPa)。同时SEM结果表明壳聚糖与-βTCP的比值为30∶70时,复合支架的孔径在200～500μm之间。将成骨细胞MC-3T3-E1接种于-βTCP/CS复合支架上,培养7d后,发现细胞在-βTCP/CS复合支架上能够很好地粘附、生长和分化,即所制备的复合支架具有良好的细胞相容性。     

基于Micro-CT的骨支架有限元模型的建立及生物力学分析

采用选择性激光烧结快速成形方法制备β-磷酸三钙生物陶瓷支架,对其进行Micro-CT扫描,Mimics13.0软件中重建三维实体模型,在Abaqus6.7中对有限元模型进行计算分析。弹性模量取值范围为1.617-4.708Gpa,Von Mises应力分布类似真实骨,能够满足骨组织工程支架基本要求。     

溶剂自扩散法制备聚L-乳酸/β-磷酸三钙复合多孔支架材料

采用溶剂自扩散原理从聚L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)氯仿液中沉积得到PLLA/β-TCP复合颗粒,研究了不同扩散介质对该过程的影响.研究表明制备复合颗粒以丙酮/无水乙醇混合液为扩散介质效果最佳,以其为扩散介质沉积速率快、沉积充分,且得到的复合颗粒可以经模压成型、粒子沥滤工艺制备PLLA/β-TCP多孔复合支架.对多孔支架进行了SEM、孔隙率、力学性能及有机溶剂残留量测试,结果表明制备的多孔支架孔结构三维贯通,孔隙率60.3%,抗压强度4.40MPa,氯仿、丙酮、无水乙醇残留量分别为3.630×10-5、2.07 × 10-6、2.517×10-5,满足组织工程支架材料要求.