氨水改性对PGA/PLGA编织型输尿管支架管降解性能的影响

将聚乙交酯(PGA)和聚丙交酯乙交酯(PLGA)复丝在32锭编织机进行带芯编织后,经热定型处理得到编织型输尿管支架管,再对支架管进行氨水浸渍处理,得到改性PGA/PLGA输尿管支架管试样.将支架管试样置于人工尿液中,在温度为37℃、转速为60r/min恒温摇床中进行为期5星期的降解试验.通过测定降解过程中支架管拉伸强度和模量、压缩强度和模量、纤维表面形态、质量损失率,对支架管降解性能进行探讨.研究结果表明:支架管结构中膜结构的降解速度快于纤维结构;降解过程中经氨水处理的支架管的质量损失率大于未经氨水处理的支架管,经氨水处理支架管降解速率较快.     

PGA与PLA纤维性能分析及其支架设计

对聚乙交酯纤维和聚丙交酯纤维进行体外降解和细胞接种试验,研究两种纤维的体外降解行为,观察细胞在两种纤维上的黏附情况。研究结果表明:聚乙交酯纤维适合细胞的黏附和增殖,但是其降解速度较快;而聚丙交酯纤维的降解速率较慢,但是细胞在纤维上的黏附和增殖情况较差。根据两种纤维的特性,设计了一种具有皮芯结构的新型纤维基组织工程肌腱支架,既能为细胞黏附提供场所,还能在降解中承担一定的力学载荷。     

可降解聚乙交酯及其共聚物的研究进展

聚乙交酯是一种具有良好的生物相容性和生物降解性的高分子材料,具有较高的力学性能,其力学性能和降解性能可通过与其它单体共聚的方式调节。聚乙交酯及其共聚物广泛的应用于可降解医用手术缝合线、骨折内固定物、药物控释载体以及组织工程支架等领域。笔者基于对国内外相关文献资料的研究,从聚乙交酯以及其共聚物的性能、合成工艺、应用进展三方面对聚乙交酯及其共聚物的研究现状进行分析,对聚乙交酯及其共聚物发展趋势进行探讨。     

PGA,PLA,PGLA碱处理改性及降解性能

采用NaOH对聚乙交酯(polyglycolic acid,PGA)、聚丙交酯(polylactic acid,PLA)及聚乙交酯丙交酯(poly(L-lactide-co-glycolide),PGLA)纤维进行处理.将一定量的试样纤维置于温度为37℃和pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行3周的体外降解试验.通过测定纤维熔点、接触角、质量损失、强力损失以及纤维表面形态,对PGA,PLA及PGLA纤维碱处理后的热力学降解性能进行研究探讨.研究表明,碱处理后PLA的熔点略有升高,PGA和PGLA的熔点略有降低,3种纤维的水接触角、质量和强力减小;降解过程中PGA和PGLA的质量损失和强力损失显著,而PLA变化很小.     

皮芯结构的纤维基组织工程肌腱支架的制备及性能研究

以聚乙交酯(polyglycolide,PGA)纤维和聚丙交酯(polylactide,PLA)纤维为原料,采用小口径针织技术制备了一种具有皮芯结构的新型纤维基组织工程肌腱支架.对支架的体外降解行为及细胞在支架上的黏附情况进行了研究.研究表明,支架的整个降解过程分为“强力下降期”、“质量损失期”、“准稳定期”三个阶段,细胞在支架的皮层和芯层上均黏附较好,而且分泌了大量的细胞外基质.     

热定型对PGA单丝、编织线及其肌腱支架力学性能的影响

利用正交试验,研究了热定型工艺(温度、时间、热定型方式)对聚乙交酯(PGA)单丝及编织线力学性能的影响,并将经过热定型(55℃、拉伸定型5min)和未经热定型的PGA肌腱支架增强体置于温度为37℃、pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中进行4星期的体外降解试验.研究结果表明:热定型温度和时间对PGA单丝及编织线力学性能影响较大.对于PGA单丝及编织线,当热定型温度为40~60℃、时间为3~5 min、采用拉伸定型方式时,其力学性能较好;体外降解试验表明,经过热定型的PGA肌腱支架增强体的力学性能优于未经热定型的肌腱支架增强体.     

三种网孔结构组织工程肌腱支架增强体的性能

以聚乙交酯(PGA)复丝和聚丙交酯(PLA)复丝为原料进行合股编织,分别采用小口径圆纬机和手工编织的方法,制得纬平、方形和菱形3种网孔结构的组织工程肌腱支架增强体.探讨了3种支架增强体的延伸性、孔隙率、孔径、强力等性能,并研究了8星期体外降解试验过程中支架增强体的断裂强力、质量损失、厚度、口径及孔隙率等性能的变化规律.结果表明:方形网孔结构的支架增强体延伸性最小、孔隙率和孔径最大;3种支架增强体在降解过程中,前3星期断裂强力急剧下降,厚度有所增加;降解4~6星期后支架的质量损失显著增大,厚度迅速减小;孔隙率在降解过程中呈先减小后增大趋势,在3~4星期时孔隙率值最小;手工编织支架增强体的口径在降解过程中无明显变化,而纬平支架增强体的口径在降解前3星期逐渐减小,3星期后又逐渐增大.     

PLGA多孔支架降解与成骨细胞相互作用的影响

研究聚丙交酯-乙交酯(PLGA)多孔支架降解和大鼠股骨成骨细胞生理活性之间的相互影响.将大鼠股骨成骨细胞接种于PLGA多孔支架上,观察4周降解时间内成骨细胞增殖活性、碱性磷酸酶(ALP)活性和钙浓度的变化以及PLGA相对分子质量损失、拉伸性能和压缩性能的变化.实验结果表明,支架降解初期,成骨细胞增殖活性较高,ALP活性和分泌钙的浓度较低;支架降解中后期,细胞增殖速度明显减慢,ALP活性和分泌钙的浓度明显下降.接种有细胞的支架降解过程中相对分子质量减小的速度快于对照组,力学拉伸强度和压缩杨氏模量低于对照组.支架材料中后期降解对细胞产生的影响大于降解初期,细胞附着于支架的生理活动加快了支架降解速度.     

生物降解材料—聚乙交酯医用纤维的研究

以乙醇酸为原料，合成α－乙交酯单体，进而再聚合成生物降解聚合物聚乙交酯（ＰＧＡ）。对聚合物进行纺丝成形，获得ＰＧＡ纤维。应用红外光谱（ＩＲ）、差示扫描量热分析（ＤＳＣ）、热重分析（ＴＧＡ）和Ｘ－射线衍射法，研究聚乙交酯的结构和性能。通过对ＰＧＡ纤维的生体内外的降解试验，发现其降解速度随浸渍液的ｐＨ值的增加而增大，特别是在碱性介质中重量损失最为明显。ＰＧＡ纤维埋入ＳＤ大白鼠体内，对机体无毒性，组织反应极小，６０天后能被机体完全吸收，对机体具有良好的相容性。     

并列复合聚酰胺纤维的卷曲性能

本文着重探讨了尼隆类复合纤纷的卷曲性能和卷曲机理以及影响卷曲性能的各种因素。介绍了PA66、PA6分别与共聚物COPA_1、COPA_2相搭配的对比试验,得出以PA66/COPA_1(910)的组分搭配获得最佳的卷曲效果;采用无水油剂纺丝,复合纤维的卷曲性能明显提高;随着拉伸倍数及热处理温度的提高,复合纤维的卷曲性能亦明显提高。     

后处理对聚丙烯中空纤维膜性能的影响

采用熔融挤出拉伸法制备了聚丙烯中空纤维膜，详细探讨了中空纤维的机械性能，尤其是各种条件对其弹性恢复性能的影响，研究发现后处理(热处理条件和牵伸比)对膜材料的孔隙率，平均孔径和气体的穿透性能有很大的影响，采用片晶和微纤模型可以很好地解释中空纤维膜的实验现象和成孔机理。     

壳聚糖/聚乙交酯三维编织物的力学性能

选择合适的生物材料和适宜的制备方法是实现组织修复、重建的重要环节．采用三维四步圆型编织方法,由壳聚糖和聚乙交酯(PGA)纤维制备绳索状三维编织物,研究其拉伸力学特性．研究结果表明：壳聚糖三维编织物的拉伸曲线与天然肌腱相似；直径为3．5mm的壳聚糖三维编织物在湿态下的最大拉伸载荷为50～85N,远低于其干态下值(140～225N),添加轴向纱对其无显著影响；在编织纱中掺入PGA纤维,可显著提高三维编织物的最大拉伸裁荷；PGA含量较高的壳聚糖/PGA三维编织物预期可以用作人工肌腱材料．     

热处理对二醋酯纤维拉伸性能的影响

采用干热和湿热两种条件处理二醋酯长丝（松弛和张紧状态）,分析处理温度、负荷和时间对纤维拉伸性能的影响.结果显示,经松弛干热处理后,二醋酯纤维的拉伸性能改善不明显;张紧干热处理中,纤维拉伸性能的改善主要取决于处理温度和负荷;松弛湿热处理后再经张紧干热处理,纤维的拉伸性能改善程度较相同条件下的单一张紧干热处理大.     

可降解地膜的热解和红外光谱特征分析

地膜降解性能是解决地膜"白色污染"的关键技术问题之一.采用热重(TG)和微分热重(DTG)分析对1种普通膜和3种可降解膜的热解过程进行研究,采用红外光谱法分析地膜在使用前后组成的变化.结果表明,4种地膜的热重曲线有相似,但也有所差异,说明降解膜与普通膜的基本组分相同,而添加组分有较大差异.从热重曲线可测算出生物降解膜中淀粉的含量约为21.05%,生-光双降解膜中碳酸钙含量约为10.91%.不同类型地膜的红外光谱不同,覆盖一定时期降解膜样品的红外光谱可显示出其组分和性状的一些变化.3种降解膜原样的羰基指数大小顺序为:生物降解膜>生-光双降解膜>光降解膜,这与它们在田间试验中的降解速率相同.热重是测定地膜组成的一种简便而有效的方法.地膜DTG曲线和红外光谱可作为普通膜与降解膜,以及不同类型降解膜之间的鉴别手段.羰基指数可作为评价地膜降解状况的指标.     

聚酯类生物降解材料的结构与性质

以精制的乙交酯(GA)、丙交酯(dl-LA)为单体制得了聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)和乙交酯与丙交酯以不同组成比的共聚物。用红外光谱、核磁共振、热分析和X-射线衍射分析确定了该系列聚合物的结构与性质。用毛细管流变仪研究了PGA和PGLA910熔体的粘弹性,这为选择合适的纺丝条件提供依据,并将该系列聚合物埋入动物体内进行体内降解试验。结果表明,该类聚合物无毒性,60天后可被动物体吸收。这是一类应用前景十分广阔的生物降解材料,可用作可吸收医用缝线,外科植入材料等。     

新型生物降解材料输尿管支架的动物实验研究

探讨生物降解材料丙交酯／乙交酯共聚物（PLGA80：20）输尿管内支架的可行性,以16只家犬为实验动物,一侧输尿管施以离断吻合术,将PLGA支架管植于输尿管吻合局部支撑引流,分别于术后2、4、6、8及12周行静脉肾盂分泌造影检查,并取术侧输尿管行组织病理学分析。得到以下结果（1）10只实验动物术后支架管引流效果良好,支架管（6—8）周完全降解,术后肾盂分泌造影检查显示术侧肾盂、输尿管形态正常,无显影延迟;输尿管病理学改变轻微,主要镜下改变为移行上皮增生和固有层增厚。（2）3只实验动物术后早期支架管gI流效果良好,（6—8）周时一度出现术侧肾盂及中上段输尿管扩张积水、显影延迟,在术后12周缓解;输尿管病理学改变轻微。（3）2只实验动物术后早期即出现支架管移位,最终输尿管吻合处不同程度狭窄;解剖术区输尿管粘连,管腔变窄,管壁增厚;组织病理学检查发现输尿管全层炎症反应严重。（4）1只实验动物术侧肾盂输尿管始终不显影;解剖发现输尿管吻合口尿外渗,周围形成尿性囊肿。证明PLGA材料支架管生物相容性良好,降解时间适宜,尿液内引流效果尚可,但有关支架管的外型设计、固定方式等尚需进一步研究和改进。     

3种高性能纤维的热学性能

对比研究Kevlar 129、PBO和Kennel等3种高性能纤维热学性能.通过在氮气中的热重分析(TGA),发现PBO有较高的降解温度,初始降解温度为556.5℃,比Kevlar129和Kennel高出了约100℃.根据它们的降解特征温度,选择100,200,300,400℃热处理1.5h,3种高性能纤维的强度和断裂伸长率都发生了下降,模量随温度变化是先增加后降低.PBO总体上显示了较好的力学保持性能.从它们断裂拉伸形貌可以看到各自的皮芯分布,但Kennel没有出现如PBO和Kevlar那样的带状原纤.     

芳香族聚酰胺（PPTA）纤维弯曲疲劳的形变和断裂机理

普通PPTA纤维和改性PPTA纤维具有近似的应力应变的曲线,但后者的弯曲疲劳寿命比前者要长的多。在SEM下观察了弯曲疲劳过程的形态变化,发现该过程主要是结构沿纤维长度分裂即原纤化过程。改性PPTA纤维对原纤化的阻抗显著地大于普通PPTA纤维。粉碎降解和低温断裂的结果也得出类似结果。表明大分子间结合力在PPTA纤维弯曲疲劳中起很重要的作用。弯曲疲劳作用被归结为对材料拉伸和压缩的复合作用。拉伸PPTA纤维的动态观察得出,拉伸或压缩纤维将出现剪切带或滑移带,它们引发纤维原纤间的分离。剪切屈服是其主要形变机制。PPTA纤维弯曲疲劳过程如下：重复弯曲引起材料局部区域的剪切屈服,出现剪切带,并随之发生结构分裂,纤维广泛地原纤化,最后原纤和原纤束相继破坏,纤维最终断裂。     

网状组织工程肌腱支架增强体的降解性能

以聚乙醇酸(Polyglycolic Acid,PGA)纤维和聚乳酸(Polylactic Acid,PLA)纤维为原料,用编织的方法制成一种网状圆筒形组织工程肌腱支架的增强体,探讨不同孔径支架增强体在体外降解过程中的断裂现象、拉伸强力、断裂伸长、质量衰变特征.得出组织工程肌腱支架增强体的拉伸断裂规律,孔径大小对支架增强体在降解过程中的强力、伸长和质量衰减性能影响不大.将支架增强体与PGA纤维复合构成组织工程肌腱支架,并在其上种植皮肤成纤维细胞.试验结果显示孔径大小对组织工程肌腱支架的力学性质有较大影响,其生物相容性良好.     

经编织物类复合膜材拉伸力学性能的温度效应

为了得到经编织物膜材在高温下的拉伸力学性能,以典型经编织物膜材PVDF Shelter-Rite#9032为研究对象,进行了5种温度(10、25、50、75、100℃)下的单轴拉伸性能试验及破坏后试样截面电镜扫描测试,系统分析了膜材强度、刚度、变形及破坏形态特征随温度变化规律.研究结果表明,高温可明显弱化组分材料强度、刚度及组分界面间变形协调能力,随温度升高膜材应力-应变曲线的初始线性段范围减小且其后续特征段刚度及抗拉强度降低显著,其中与10℃时相比,100℃时膜材Ⅲ阶段纬向刚度及抗拉强度的降幅分别可达50.64%与39.78%.各温度下经向刚度随应变均呈现出降-升-降的S形特征,而纬向因纱线拉伸变形历程中存在卷曲伸展阶段,配合材料的高温效应,其刚度曲线表现出S形到M形的转变特征.温度升高使得基体塑性变形能力增强、纱线与基体间应力集中效应减弱,断口呈现出粗糙化及纱线抽出特征,100℃时基体和纱线层间黏结被严重削弱,端部出现明显脱黏与滑移现象.