释氧型多孔复合支架材料的制备与表征

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要研制理想的支架材料是组织工程学和生物材料科学领域中的重要课题。组织工程将细胞．支架复合体植入到组织损伤后，由于植入体部位血管化速度非常慢，细胞突然承受体内低氧浓度环境而导致死亡。另一方面，人工骨修复长段骨缺损时常因两端血管不能爬行对接，骨细胞因缺乏氧气和营养物质及代谢产物无法得到交换而不能长入人工骨内部而导致失败。因此，具有释氧功能的支架材料有望解决这些难题。本论文拟以聚乳酸(PDLLA)为基体材料，制备具有持续释氧性、孔径可控、高孔隙率、良好生物相容性、生物降解性能、生物

2、活性和亲水性的支架材料，以适用于生物医学领域及组织工程领域，为设计新型的支架材料提供依据。分别采用热致相分离法、热致相分离／溶剂浇铸．粒子沥滤法，在聚合物中掺入无机过氧化物制备出释氧型多孔支架材料。采用比重法测试试样的孔隙率；并利用三维视频显微镜和扫描电子显微镜观察试样的外观形貌、孔径大小以及孔连通性等等。研究了两种制备方法中控制孔隙率、孔径大小和孔隙形貌的因素，并分别对比了两种方法各自的优缺点。研究表明，采用热致相分离法制备的多孔有机／无机复合支架材料呈三维网络结构，孔连通性好，但孔径不高，一般不超

3、过50岫，孔隙率也偏低(70％左右)，该法制备的支架材料不存在致孔剂残留问题。而热致相分离／溶液浇铸．粒子沥滤法制备出的聚合物多孔支架材料孔隙分布非常规则，孔隙率高(>90％)，大孔之间又有微孔保持材料的连通性。宏观孔的尺寸均匀，基本为圆形。通过选择不同尺寸的石蜡微球颗粒，可得到不同孔径大小的多孔支架。选用石蜡微球作为致孔剂，制备过程简单、方便，整个制备过程中都避免了与水份的接触，保证了过氧化物的稳定性。研究表明：掺入过氧化物的支架材料能够在21d内持续释放氧气，氧气的释放量可以根据过氧化物的种类和掺

4、入比例得以控制；当过氧化物的总含量在4％一5％时，每天氧气的释放量可以达到0．1mg／L，降解过程中pH值基本稳定在7．2．7．4，适合细胞的生长。另外，DCPA的加入又与过氧化物的水解产物反应生成磷灰石，改善了材料的力学性能。关键词：释氧，有机／无机复合支架，相分离，溶剂浇铸．粒子沥滤武汉理工大学硕士学位论文AbstractScaffoldMaterialsintissueengineeringarenotonlyusedtosupportcellsandtissuesandofferphysica

5、ladherencebetweenthem，butalsoappliedforadjustationofcells’variousactivities．Thestudyontissueengineeringandbiologicalmaterialshavefocusedonpreparationofidealscaffoldmaterials．However,Cells，bearinglowoxygenconcentrationsuddenly，woulddieeasilybecauseofhypo

6、xiaafterthecell．scaffolscompositionbeingimplantedintothetissueinjury．Otherwise，whenartificialbonewasusedtorepairlongbonedefect，itseffectswouldfailduetohugedifficultyofconnectionandcrawlingofbloodvesselbetweentwosidesofbonedefects．Thesecouldcausethelacko

7、foxygenandnutrientssupportingsurvivalandgrowthofbonecellsandfailureofboneimplantation．So，oxygenreleasescaffoldsarepotentialtoputtheaxeinthehelve．Inthispaper，Poly(1一lacticacid)(PDLLA)wasadoptedasthematrixmaterialsinordertoobtainthescaffoldmaterialswithsu

8、stainableoxygenrelease，well—controlledporesize，highporosity，goodbiocompatibility，biodegradability，bioactivityandhydrophilicitywhichCanbeappliedintheareaofbiomedicalengineeringandbonetissueengineering．Moreover，somereferrencescould