PLGA多孔烧结组织工程支架的制备和力学性能研究(2)
1.3 PLGA与组织工程材料 4
1.4 骨软骨 5
1.5 组织工程骨软骨修复 6
1.6 PLGA微球 7
1.7 PLGA的不同组成对支架材料性能的影响研究 7
1.8 烧结微球法 12
2 实验过程 13
2.1 实验设备和药品 13
2.2 PLGA微球的制备 14
2.3 烧结微球支架的制备 15
2.4 微观形貌的观察（P0LGA微球和烧结微球支架） 16
2.5 孔隙率的测定 18
2.6 力学性能的测定 19
3 结果分析 21
3.1 PLGA微球的制备 21
3.2 PLGA烧结微球支架的制备 22
3.3 微观结构的分析 22
3.4 支架孔隙率的分析 25
3.5 支架力学性能的分析 26
结 论 30
致 谢 31
参考文献 32
1 绪论
生物可降解高分子材料受到越来越多的关注,被广泛用于各个领域, 特别是近年来用于引人注目的组织工程支架材料、药物释放、人工血管、伤口包敷材料等生物医学领域。组织工程[1]是研究和开发具有修复和改善损伤组织功能的生物替代物的一门科学, 其原理和方法是先在体外将细胞种植于具有良好生物相容性、可被人体吸收的生物材料上形成细胞-生物材料复合支架, 并将该支架植入机体组织、器官病损部位, 以达到修复创伤和重建功能的目的。组织工程支架材料是组织工程领域的一个重要组成部分,作为组织工程支架除了要有一定的机械强度和较高的孔隙率、比表面积外,还应具备:良好的生物相容性, 在体内不会引起炎症或致畸反应; 适当的生物可降解性, 在细胞生长繁殖的同时支架材料同步降解; 易加工成所需要的形状[2-3]。可降解高分子材料优良的生物相容性、生物可降解性、降解速率的可调节性以及良好的可加工性能为组织工程支架的制备提供了便利和可能。聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(1actide-co-glycolide) ,PLGA ] 正是这样一种高分子材料, 由乳酸(LA)和羟基乙酸(GA)直接熔融共聚而成,具有良好的生物可降解性、生物相容性, 已被广泛应用于组织工程支架材料、手术缝合线、药物缓释载体、医疗缝合补强材料和骨折内固定材料等。可根据不同组织工程支架材料的要求改变乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的组分比,有效地调节其降解速率,从而制备不同用途的PLGA 支架。如PLGA(50/50)(其中50/50为支架中LA与GA的质量比, 下同)一般用作各种药物缓释载体[4]。
图1.1 PLGA分子式（R=H：已交脂，R=CH3：丙交脂）
1.1 PLGA组织工程支架
作为有效的细胞支架, 仅有材料本身是不够的,组织工程支架的关键技术之一在于将生物材料制成具有特定形状和孔结构的三文支架。支架的形态结构、孔隙率的大小、生物力学性能的好坏等因素对细胞在支架上的生长、增殖及支架转移手术等具有重要影响, 而这些因素与采用的制备方法有直接关系。10 多年来, 人们对PLGA 多孔支架的制备工艺进行了大量研究, 其中比较常用的有溶液浇铸/ 粒子沥滤法、热致相分离法、气体发泡法、冷冻干燥法及近年来出现的静电纺丝法。国内外已有大量关于制备PLGA 支架用于组织工程的报道。石桂欣[5]等应用溶液浇铸/ 粒子沥滤法制备了PLGA 多孔支架, 测定了其孔隙率, 并在支架上进行了软骨细胞培养;Peibiao Zhang 等[6]用同样方法自制了羟基磷灰石/聚乳酸- 羟基乙酸( HA/ PLGA ) 、PLGA 多孔支架,并将它们分别植入兔背部肌肉中, 8 周后HA/ PLGA支架具有更多蜂巢状微孔; Yanfang Yang 等[7]采用热致相分离联合致孔剂沥滤法制备了聚乳酸-羟基乙酸/ β-磷酸三钙( PLGA/ β-T CP) 支架, 并使其在磷酸盐缓冲溶液( PBS, pH = 7. 4, 温度37℃) 中降解; 孙浩等[8]采用粒子沥滤结合冷冻干燥的方法制备了PLGA 多孔支架, 表征了其形貌结构和孔隙率, 对其细胞毒性的研究表明该方法制备的PLGA多孔支架无细胞毒性, 具有良好的生物相容性。
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