试析在n，n-二甲基乙酰胺及其混合溶剂中制备聚l-乳酸多孔支架材料的工艺研究

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1、武汉工程大学学校编号10490密级无硕士学位论文在N,N．--Efl基7_．,酰胺及其混合溶剂中制备聚L．乳酸多孔支架材料的工艺研究学科专业：研究方向：研究生：指导教师：化学工艺功能高分子材料陈曦李世荣教授二00七年五月十四日”2啦孤7m豢y摘要作为组织工程主要构建物的生物支架在组织工程中正发挥着越来越重要的作用。通过设计及调节生物支架的微观环境，可使其不仅能作为细胞吸附、生长和增殖的基体，还可以为新器官的生长成形提供模板。以聚乳酸为代表的聚q．羟基酯，以其优异的生物相容性、生物降解性和可加工性，在制备组织工程支架材料方面得到了广泛的应用。本文以聚L-乳酸(

2、PLLA)为基本材料，以N，N．二甲基乙酰胺(DMAC)或DMAC和二氧六环(DO)的混合物为溶剂，利用热诱导相分离技术制备了多孔双连续网格结构的组织工程支架。采用扫描电子显微镜(SEM)观察所得支架材料的断面形态，并用Image-pro-plus(4．5)软件分析断面的孔径，即利用“IrregularAOI”工具勾画出SEM图像中的孔并将其选中，重复此步骤，选中图中所有的孔，然后用“Count”工具计算各个孔的孔径并由此计算出断面的平均孔径。实验结果表明，采用热致相分离的方法制备的PLLA多孔支架，可以得到微孔双连续结构，孔与孔之问有良好的连通性；并且多孔

3、支架的孔径以及孔之间的连通性与聚合物溶液浓度、淬火温度以及溶剂性质有关。由PLLA的DMAC溶液(浓度为0．03～0．09g／mL)所制各的多孔支架材料，孔径以及孔的微观形态与PLLA溶液的浓度和淬火温度有关。多孔材料的平均孔径随聚合物浓度的增加先减小后增加，最后又减小，在中等浓度区孔径达到最大值。孔之间的连通性随溶液浓度的增加由差变好，最后又变差，在中等浓度区孔之间的连通性最好。当溶液浓度太低(如浓度为O．02g／mL)时，难以得到完整的支架材料，或得到的材料机械强度太低，没有实际应用价值。然而，当溶液浓度高于0．09g／mL时，得到的材料孔隙率太低甚至无

4、孔，也不具备实际应用价值。在中等浓度区(实验条件不同，浓度范围不同)，多孔材料的平均孔径与聚合物溶液浓度之间的关系武汉工程大学硕士毕业论文函数符合卡方(f)分布。当溶液浓度较低时，材料的平均孔径随淬火温度的降低而增加；浓度较高时，平均孔径随淬火降低的升高而减小：淬火温度较低时，能够达到的最大的平均孔径较小，达到最大孔径时所对应的浓度也较低。浓度相同时，淬火温度越低，孔之间的连通性以及孔的微观形态越好。以DMAC与DO的混合溶剂为溶剂制备的多孔支架，随着DO含量的增加，溶剂的溶解能力显著增强。DO的含量为0、10％或30％时，材料的孔径较大且孔之间的连通性好；

5、DO的含量为20％时，孔径较小且孔之间的连通性差。DO的含量在0～30％范围时，平均孔径与聚合物溶液浓度之间的关系函数也符合卡方分布。当DO的含量高于40％时，材料基本无孔。本文以PLLA为基本材料，研究了聚合物溶液的浓度、淬火温度混以及溶剂性质等过程参数对制备的微孔双连续网格材料的孔径大小及孔之间连通性的影响，探讨了影响因素与双连续网格材料孔径大小以及孔之间连通性的内在规律，并建立了这些参数与孔径大小之间的数学模型。关键词：组织工程多孔支架热诱导相分离PLLAN，N-二甲基乙酰胺二氧六环ⅡAbslractAbstraotThecellscaffolds，a

6、sakeyfactorintissueengineering，areplayinganimportantrole．Bydesigningandadjustingindifferentmicro-structures，thescaffoldsareabletoenhancecelladhesion，growthanddifferentiation．aiiphaticpolyesters，whicharebiocompatible，biodegradable，andeasytobeproduced，arewidely·usedscaffoldingpolymer

7、sintissueengineeringnowadays．Inthisdissertation，anattemptWasmadetodevelopporouspolymericscaffoldusingabiodegradablepolyfL-lacticacid)(PLLA)．TheprocessingofPLLAscaffoldWascarriedoutbythermallyinducedphaseseparationmethod，usingN，N-Dimethytacetamide(DMAC)oramixtureofDMACand1,4-dioxane

8、(DO)assolvents．Poremorphol