重组类人胶原蛋白ⅱ仿生人工骨材料的制备及相关性能研究

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1、摘要随着组织工程，特别是骨组织工程的迅速发展，仿生人工骨材料日益受到人们的关注。作为骨的主要有机成分，胶原蛋白不仅是成骨细胞附着的支架，而且对矿物沉积具有重要的诱导作用，因此成为骨组织工程领域研究的热点。重组类人胶原蛋白II(recombinanthuman．1ikecollagenII，RHLCII)是一种由人胶原基因的mRNA反转录成cDNA后重组入大肠杆菌，经高密度发酵而成的蛋白，消除了动物源胶原蛋白病毒隐患的制约，并且具有成本低、能够产业化生产的特点，具有极高的应用价值和市场前景。支架材料的构建是RHL

2、CII应用于骨组织工程必不可少的物质基础。本文从仿生学角度出发，采用相分离．冷冻干燥法制备RHLCII仿生人工骨材料，并对其理化性能和生物相容性进行初步研究。1．以RHLCII为主要原料，利用相分离．冷冻干燥法制备RHLCII仿生人工骨材料。通过孔隙率实验、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪以及万能电子材料试验机对材料的理化性能进行检测。测定结果如下：①孔隙率大于85％；②孔径介于60～300lam之间，孔洞相互贯通；③羟基磷灰石晶体处于纳米级(直径为20～30nm)；④无机相为结晶度较低的羟基

3、磷灰石，无其它Ca-P盐；⑤材料主要由胶原和碳酸化的羟基磷灰石组成，而且羟基磷灰石与壳聚糖分子间存在化学作用；⑥抗压强度和弹性模量介于致密骨和牙本质之间。表明该复合材料与天然骨组织的结构、化学组成极其相似，而且其孔径范围、孔隙率大小和力学性能参数也满足骨修复材料的要求。2．依据ISO10993．1992和GB／T16886．1997的医疗器械生物学评价标准和要求，本文选择急性全身毒性试验、溶血试验、皮内刺激反应试验和热原试验对RHLCII仿生人工骨材料的生物安全性和生物相容性进行评价。试验结果均呈阴性：①材料组

4、动物未见明显的毒性表现；②材料的溶血率为2．93％(<5％)；③材料的平均原发刺激指数为0．27分(<0．4分)；④3只试验动物体温升高的度数均低于0．6"C，且体温升高总数低于1．4℃。表明该材料无生物毒性，具有良好的生物相容性。【关键词】骨组织工程；重组类人胶原蛋白II：仿生合成；生物相容性PreparationandStudyofanArtificialBone··recombinanthuman—likecollagenIIbiomimeticcompositematerialAbstractWitht

5、hedevelopmentoftissueengineering，especiallybonetissueengineering，biomimeticmaterialforartificialbonehasattractedmoreandmoreattention．Asmainlyorganicingredientofnaturalbone，collagenisnotonlythesupportforosteoblasttoadhere，butalsohastheimportantinductiontotheO

6、redeposit．Therefore，ithasbecomethehotspotinbonetissueengineeringresearch．RHLCII(recombinanthuman-likecollagenII)asakindofrecombinantcollagenWasproducedbyhighcell-densitycultivationofrecombinantEscherichiacolicontainingapartialcDNAthatWasreversedbyrnRNAfromhu

7、mancollagen．RHLCIICaneliminatetherestrictionofvirusfromanimalcollagen，andhavethecharacteristicsoflowcostandbeingeasilyindustrializedbylargescale．Soithasextremelyhi曲appliedvalueandmarketprospect．Thepreparationofscaffoldisthevitalmaterialbasefortheapplicationo

8、fRHLCIIinbonetissueengineeringfield．Frombionicsview,RHLCIIcompositematerialasanartificialboneWasdevelopedbyphaseseparation-freezedryingmethodinthispaper．Westudiedthephysicalandchemicalproperties