CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料降解性能研究

采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合的方法制备出CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料,测试了该支架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适宜的孔隙率,良好的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.因此,该复合材料有望成为软骨组织工程支架材料之一.     

3D打印PLLA/HA复合组织工程骨支架及性能表征

为了解决羟基磷灰石(HA)骨支架降解难的问题,本研究通过在HA骨支架中加入具有良好降解性能的聚左旋乳酸(PLLA)来调节其降解速度.采用3D打印挤出成型设备制备出PLLA/HA复合多孔骨支架,探究不同PLLA质量分数下复合组织工程骨支架抗压强度、亲水性、降解率以及细胞毒性的变化.实验结果表明:五组不同材料配比的复合骨支...     

纳米HAP/CPP/PLLA骨组织工程支架复合材料降解特性

现有支架材料的降解速率与骨细胞生长、繁殖速率不匹配,在降解过程中支架材料的强度、刚度衰减速率与成骨速率不匹配,支架材料在体内降解的酸性副产物会引起炎症反应.为克服以上困难,采用溶媒浇铸、颗粒滤取与气体发泡相结合的方法制备出纳米HAP/CPP/PLLA骨组织工程支架复合材料;选用生理盐水作为模拟体液进行降解实验,测试该支架复合材料的降解性能,用扫描电子显微镜对其在不同降解时期的微观结构进行观察.结果表明:纳米HAP/CPP/PLLA支架复合材料在降解过程中具有三维、连通、微孔网状结构,并具有良好的降解性能和生物相容性,是比较理想的骨组织工程支架材料.     

新型前交叉韧带支架材料的构建及其生物相容性的实验研究

探讨以聚羟基丁酸己酯/聚左旋乳酸(PHB/PLLA1∶1)胶原杂化支架作为前交叉韧带组织工程载体材料的可行性。制备"三明治"样结构PHB/PLLA共聚物并测量其孔隙率等指标。以I型胶原对制备的PHB/PLLA支架进行杂化,获得PHB/PLLA胶原杂化支架。扫描电镜观察其表面结构。将兔皮肤成纤维细胞(SF)接种于PHB/PLLA胶原杂化支架,共培养5d后,扫描电镜下观察其在材料上生长情况。PHB/PLLA支架杂化后胶原填充于纤维空隙,分布比较均匀。体外培养的皮肤成纤维细胞成功种植在支架材料上,在材料上粘附、生长良好。说明构建的支架材料具有良好的三维构型和生物相容性,有望为前交叉韧带损伤的修复提供了一种新型的支架材料。     

CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料制备及其性能表征

采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合的方法制备了三维、连通、微孔网状结构的CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料.测试了CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料的物理、力学性能并借助扫描电镜对其微结构进行了观察.结果表明,支架复合材料的初始物理、力学性能和微结构满足软骨组织工程对其支架材料的要求.     

组织工程用聚乳酸梯度支架的制备及分形研究

采用改进的溶液浇铸/粒子沥滤工艺,将聚乳酸（PLLA）与致孔剂粒子粉碎后,制备了双层和多层孔径梯度变化的PLLA泡沫支架。扫描电镜观察表明,材料内部界面处存在一定的扩散现象,且界面处孔的连通性好,通过调整致孔剂粒子的粒径以及PLLA与致孔剂粒子的比例,可有效地调控支架的各项参数（材料大小、孔径、孔隙率）。对材料进行分形研究,表明梯度多孔支架内部无明显界面,孔径过渡平缓。     

血管支架膨胀过程中的塑性变形行为

为研究血管支架在移入治疗中的塑性变形行为,利用有限元分析的方法对钴铬合金血管支架的特征模型和整体模型分别进行膨胀模拟分析,并通过与实验数据的比较验证了该有限元分析的合理性.模拟结果表明: 支架在膨胀过程中出现轴向缩短,且轴向缩短率随径向加载位移的增大而增大.支架几何形状的优化能够有效地解决血管支架在膨胀过程中的轴向缩短问题,从而为实际的生产设计提供参考.     

冠状动脉植入支架的动态特征分析

采用有限元分析方法,研究了镁合金冠状动脉支架在植入过程中由膨胀产生的弹塑性大变形行为,得到了支架内等效应力随膨胀加载位移的变化规律. 考虑了支架回弹后残余变形、残余应力以及血管约束对其动态特征的影响,计算了支架前5阶的固有频率、相应的振动模态以及在简谐激励下的位移响应. 分析结果指出,植入支架经过膨胀和回弹变形后,前5阶固有频率均会显著降低,并且残余应力对支架固有频率和振动模态影响较小. 考虑血管约束时,支架的前4阶固有频率有所改变,但是不影响振动模态特征. 并且指出支架较之扭转和呼吸变形更易产生弯曲变形. 这些结果可为支架强度和刚度的优化设计提供参考.      

纳米羟基磷灰石/左旋聚乳酸纳米纤维复合支架的制备与表征

采用热致相分离法制备了一系列具有微米级孔隙的纳米纤维状纳米羟基磷灰石/左旋聚乳酸（n-HA/PLLA）复合支架材料。并采用扫描电境和体外降解实验对其进行了表征。扫描电镜观测到复合支架的微观结构为具有微米级孔隙的纳米纤维状骨架,其不规则孔的孔径在几到几百纳米的范围内,纳米纤维直径在200-500nm的范围内;体外降解实验的结果表明,与纯聚乳酸支架相比,n-HA/PLLA复合支架的降解液的pH的变化更加缓慢。     

热致相分离法制备聚乳酸/聚己内酯多孔支架材料

以聚乳酸(PLLA)和聚己内酯(PCL)为原料,四氢呋喃(THF)和1,4-二氧六环(DOX)二元组分为溶剂,采用热致相分离技术制备了多孔组织工程支架材料.系统地研究了溶质组成、溶液质量分数、淬火温度及时间等条件对多孔材料微观形貌的影响.实验结果表明:质量分数2%的聚合物溶液(VTHF∶VDOX=1∶1)在-50℃淬火2h,所得多孔支架材料由纤维组成,孔隙明显.     

医用血管支架生物力学性能分析方法研究

介绍了医用血管支架的应用背景和研究现状,在比较国内外研究成果的基础上,将血管支架生命周期划分为设计与制造、支架扩张植入过程和植入后有效期3个阶段,并对各个阶段的特点进行了详细论述;阐述了在支架生命周期中应用有限元技术进行支架设计的研究思路;针对支架植入时的扩张过程进行实例分析,例证了应用有限元法进行支架设计研究的分析方法;提出了支架体外扩张实验研究的解决方案,为血管支架扩张过程的有限元模拟提供有力的实验支持.     

Nanofibrous Scaffold Containing Osteoblast-Derived Extracellular Matrix for the Proliferation of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells

Extracellular matrix( ECM) plays a prominent role in establishing and maintaining an appropriate microenvironment for tissue regeneration. The aims of this study were to construct a tissue engineered scaffold by reconstituting osteoblast cell-derived ECM( O-ECM) on the electrospun nanofibrous scaffold,and further to evaluate its subsequent application for promoting the proliferation of bone marrow mesenchymal stem cells( BMSCs). To engineer a biomimetic scaffold, calvarial osteoblasts and electrospun poly-llactic acid( PLLA) nanofibers were prepared and subjected to decellularize for O-ECM deposition. To evaluate and characterize the O-ECM/PLLA scaffold, the morphology was examined and several specific mark proteins of osteoblasts matrix were evaluated.Furthermore,the cell counting kit-8( CCK-8) assay was used to detect the proliferation of the BMSCs cultivated on the O-ECM/PLLA scaffold. The results indicated O-ECM/PLLA scaffold was loaded with Collagen I, Fibronectin, and Laminin, as the composition of the marrow ECM. After decellularization,O-ECM deposition was observed in O-ECM/PLLA scaffold. Moreover,the O-ECM/PLLA scaffold could significantly enhance the proliferation of BMSCs,suggesting better cytocompatibility compared to the other groups tested. Taken together,a biomimetic scaffold based on the joint use of O-ECM and PLLA biomaterials,which represents a promising approach to bone tissue engineering, facilitates the expansion of BMSCs in vitro.     

生物可降解镁合金支架的扩张性能

介绍了生物可降解镁合金支架的应用背景和研究现状.应用有限元方法研究了镁合金支架的扩张过程.为了便于分析和比较,同时建立了具有相同几何模型的316L医用不锈钢支架,分别比较了它们在几何变形、应力分布、轴向缩短率、扩张速度等方面的差异性.结果显示,扩张镁合金支架比扩张不锈钢支架要容易得多.在扩张压力和扩张直径相同的前提下扩张镁合金支架和不锈钢支架,前者的扩张速度高于后者;前者的轴向缩短率小于后者;扩张到最大直径时,前者的最大Von Mises应力小于后者.有限元模拟对支架性能的评价和设计有一定指导意义.     

PBS与PLLA双螺杆挤出共混体系的相容性、结晶与性能分析

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与聚乳酸（PLLA）通过熔融挤出的方法共混,研究二者的相容性、形貌、结晶及力学性能．结果表明,PBS与PLLA是完全不相容的．随着两组分相对质量舍量的变化,共混物的形貌由一种组分组成的连续相（PBS）、另一种组分为分散相的海岛状（PLLA）形态变为双连续相,再到另一种海岛状（PBS）的形态结构．这种形态结构影响了PBS的结晶与力学性能．当PBS质量含量较低时,由于不同PBS微区引起成核杂质的活性不同,PBS发生了分级结晶,形成更细的晶体,相应共混物的断裂伸长率提高．但是PBS与PLLA的共混物的拉伸强度和模量由PLLA的质量含量主导,与PLLA的质量含量的增加呈正相关性．PBS与PLLA共混物的动态模量由于受两组分的结晶、玻璃化温度及结构的影响而呈现出复杂的变化．     

Fabrication and characterization of electrospun poly-L-lactide/gelatin graded tubular scaffolds: Toward a new design for performance enhancement in vascular tissue engineering

In this study, a new design of graded tubular scaffolds have been developed for the performance enhancement in vascular tissue engineering. The graded poly-L-lactide (PLLA) and gelatin fibrous scaffolds produced by electrospining were then characterized. The morphology, degradability, porosity, pore size and mechanical properties of four tubular scaffolds (graded PLLA/gelatin, layered PLLA/gelatin, PLLA and gelatin scaffolds) have been investigated. The tensile tests demonstrated that the mechanical strength and also the estimated burst pressure of the graded scaffolds were significantly increased in comparison with the layered and gelatin scaffolds. This new design, resulting in an increase in the mechanical properties, suggested the widespread use of these scaffolds in vascular tissue engineering in order to prepare more strengthened vessels.     

含聚乳酸软段聚氨酯材料的结构与性能研究

以左旋丙交酯（L-LA）为原料,首先合成左旋聚乳酸二元醇（PLLA）,然后以PLLA、聚四氢呋喃二元醇（PTMG）为软段,4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、1,4-丁二醇（BDO）为硬段,采用二步法合成一系列含PLLA软段的聚氨酯化合物。通过核磁氢谱、红外分析、差示扫描量热仪、力学性能测试等手段确认并分析了含PLLA软段的聚氨酯弹性体结构与性能的关系。结果表明,软段的性质如玻璃化转变温度、熔点等会明显影响聚氨酯材料的玻璃化转变温度和熔点;虽然刚性软段PLLA可以显著提升聚氨酯材料的力学性能,但是也会导致材料在大应变下的首次回复性能大幅下降。     

骨粉/PLLA新型内固定复合材料的制备

用骨粉和聚-L-乳酸复合制得骨粉／PLLA内固定复合材料,研究骨粉加入量对复合材料的力学性能的影响,对骨粉进行粒度分析和红外光谱分析,对制得的复合材料进行XRD和SEM表征。研究结果表明：所用骨粉为超微米级颗粒,可为其与聚-L-乳酸基体材料提供很大的接触面积,增加复合材料的力学性能;脱脂脱蛋白皮质骨粉主要含有羟基磷灰石,大量的蛋白质等有机化合物均被除去;由于骨粉的加入使复合材料的结晶度和抗弯强度有所降低,而弹性模量有所升高,不同含量骨粉的复合材料的抗弯断口形貌也发生了变化;所得骨粉／PLLA复合材料具有良好的生物活性,是骨科内固定器件中的理想可降解生物材料。     

可生物降解高分子PLLA/PHB混合薄膜结晶性的研究

 利用掠入射X射线衍射法（GIXD）对PLLA和PHB混合制成的薄膜进行研究。通过改变两者的混合比、分子量、膜厚等参数,观察PHB的加入对混合薄膜中PLLA的结晶性的影响,并与相同条件下可以近似视为本体的滴膜进行对比。实验发现在升温结晶的过程中,PHB的加入明显地提高了混合薄膜中PLLA的结晶性,同时还降低了PLLA的结晶温度并提高了熔融温度。但是在本体中却没有观察到这一现象。相对于分子量较大的PLLA,分子量较小的PLLA与PHB混合后结晶性的提升更为显著。     

三亚甲基碳酸酯-丙交酯-乙交酯三元共聚物的合成与性能表征

以辛酸亚锡为催化剂,采用开环聚合制备了高分子量的三亚甲基碳酸酯-丙交酯二元共聚物(PTLA)和三亚甲基碳酸酯-丙交酯-乙交酯三元共聚物(PTLGA).所有聚合物样品的数均分子量均在105以上,分子量分布指数n介于1.4～1.9.通过合成方法的控制,制备的PTLA和PTLGA具有无规序列结构.与PLLA和PTLA相比,GA单元的引入使得聚合物的结晶能力下降,PTLGA具有更低的熔点和结晶度.在力学性能测试中,三种聚合物材料的拉伸强度均高于47MPa.然而,PTLGA的拉伸断裂功为1.0×105 kJ·m-3,远高于PLLA与PTLA的断裂功(约2.0×104 kJ·m-3),表明PTLGA的拉伸韧性大幅提高.血小板粘附实验显示PTLGA对血小板的激活程度小,具有更好的血液相容性.因此PTLGA是一种新型生物可降解聚合物血管支架材料.