骨组织工程聚左旋乳酸多孔框架快速成形研究

为制备用于骨组织工程的细胞载体框架结构 ,对快速成形技术制备聚左旋乳酸多孔框架结构的若干基础问题进行了研究。提出了聚左旋乳酸快速成形的精密挤出成形工艺 ,研究了此工艺制备多孔框架结构的设备与工艺过程 ,分析了制备的多孔框架结构应用于组织工程人工骨的可行性。制备的多孔框架结构具有合适的分子量、孔隙结构、孔隙率、机械强度和生物降解性能 ,可以用作骨组织工程的组织再生框架结构     

组织工程多孔管状支架的低温挤出成形

聚乙二醇/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PEG/PBT)-1,4二氧六环溶液体系在温度低于20℃时可变成凝胶态。将数字挤压/喷射技术与热致相分离技术结合,提出了一种新型多孔管状支架成形技术——低温挤出成形技术。构建了基于该技术的成形平台,研究了成形温度对支架宏观形貌、孔隙率、力学性能等的影响。该技术成形的支架孔隙率最高可达95%,微孔尺寸分布为35~48μm,支架弹性模量为61.9~106 kPa。人类颌下腺细胞种植实验表明:支架具有良好的细胞亲和性,在涎腺组织工程中具有良好的应用前景。     

PLLA-PEG1000-PLLA三嵌段共聚物的红外变温研究

以左旋丙交酯(LLA)与聚乙二醇(PEG1000)开环共聚制备的HO-PLLA-PEG-PLLA-OH三嵌段共聚物为样品,采用FTIR,X-Ray,DSC等对样品的结构与性能进行了初步表征.然后以变温红外光谱法在0～185℃范围内对其温敏性谱带做了研究.结果发现,当升温至T=95℃左右时,一些吸收谱带的强度增强(如:在920cm-1,1215cm-1,1294cm-1等附近的谱带),当继续升温至T=165℃时,这些吸收谱带的强度减弱或消失,自然降温至30℃后,这些吸收谱带强度又增强,这种变化与DSC表征一致,因此应归属于结晶相关谱带.同时还观察到:在样品的冷结晶温度区域附近,756cm-1的吸收带强度,在实验条件下发生了不可逆转变.     

骨组织工程材料PLGA/TCP的温度-黏度性能

为研究骨组织工程材料的成形性,基于低温沉积制造工艺,研究了PLGA/TCP配制成浆料的温度、黏度、成形性之间的关系。探讨了材料的黏度随温度的变化关系,通过对不同温度的材料进行成形试验,表明材料的黏度对宏观成形效果起着决定性的作用,而温度变化使试样的宏观和微观结构具有较大差异。因此要实现宏观上的结构和外形的精确成形,必须要保证材料的黏度。对于孔隙率、微孔大小等微观结构的不同要求,可以通过改变温度参数即黏度来适应成形性的要求。     

PRGD／PDLLA／β-TCP／NGF复合神经导管的制备及其体外降解性能

将聚合物-RGD多肽接枝聚(乳酸-羟基乙酸L-赖氨酸,PRGD)与聚(D,L-乳酸,PDLLA)、β-磷酸三钙(β-TCP)、神经生长因子(NGF)复合制备的新型PRGD/PDLLA/β-TCP/NGF复合导管材料在37℃的磷酸缓冲溶液中进行降解试验,研究支架材料在体外降解过程中相对分子质量、质量、降解介质pH值、微观形貌的变化及NGF的释放规律.研究结果表明:NGF的释放量在30 d内可以达到诱导神经组织的功能;加入β-TCP,可以部分中和聚乳酸和PRGD降解产物的酸性,有效调节降解介质的pH值,使其维持在中性. 加入PRGD和NGF可促进复合膜的降解,PRGD/PDLLA/β-TCP/NGF复合材料比聚乳酸具有更好的降解性能.     

hMSCs的成骨定向分化及与PLGA/TCP的相容性

为验证人骨髓间充质干细胞(h MSCs)的成骨定向分化,将成骨分化培养基培养作为成骨组,完全培养基培养作为对照组进行实验.VON KASSA染色结果显示:h MSCs具有良好的成骨分化能力,钙结节明显;碱性磷酸酶(ALP)酶活性检测结果显示:成骨组的ALP酶活性明显高于对照组(P0.01),在12 d达到峰值,随后进入平台期.为验证h MSCs和聚乳酸-羟基乙酸/磷酸三钙(PLGA/TCP)的相容性,将PLGA/TCP上培养作为立体培养组、平面上培养作为平面对照组进行相关分析,扫描电镜结果显示细胞能在材料上粘附生长并进行成骨分化,四甲基偶氮唑盐(MTT)检测结果显示立体培养组的增殖率在5和7天时要明显高于平面对照组(P0.01),ALP酶活性检测结果显示立体培养组的成骨分化效果在3、5、7天时要好于平面对照组(P0.05),证明h MSCs和PLGA/TCP具有良好的生物相容性,两者具有结合生成组织工程骨的潜力.     

几种骨组织工程复合支架材料在模拟生理溶液中的生物矿化性能比较

采用生物活性玻璃(BG)、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)等生物活性陶瓷与3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合,制备了性能良好的骨组织工程支架材料,分析了PHBV/BG,PHBV/TCP,PHBV/HA三种复合多孔支架在模拟生理溶液中的一系列化学反应,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分、结构和微观形貌的变化.研究结果表明,三种复合支架材料在模拟生理溶液中发生了降解反应而失重;PHBV/BG和PHBV/TCP在模拟生理溶液中还发生了生物矿化反应,在表面形成矿化沉积层,为具有骨生物活性的结晶态类骨碳酸羟基磷灰石;而PHBV/HA在模拟生理溶液中没有明显的生物活性反应.     

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。     

Distribution of bone marrow stem cells in large porous polyester scaffolds

This work examined the optimal syringing depth during in vitro cell loading in order to even cell distribution after syringing a drop of cell suspension in cylinder poly（lactide-co-glycolide） （PLGA） porous scaffolds. The scaffolds of 10 mm height and 10 mm diameter were fabricated via room-temperature compression molding ＆ particulate leaching technique based on spherical porogens. In vitro tests were employed for such examinations： a global observation of a cell-loaded scaffold stained by the 3-（4,5-dimethylthiazol-2-yl）-2,5-diphenyltetrazolium bromide （MTT） technique and a quantitative measurement of spatial distribution of cells after slicing the cell-loaded scaffolds into layers. It was found that an even distribution of cells was soon achieved only if the initial cell suspension was seeded on the layer that was below the top surface but above the middle of scaffolds. The availability of in vitro osteoblastic differentiation of rat bone marrow stem cells in such a kind of spherical-pore PLGA scaffolds was meanwhile confirmed.