3D打印双相磷酸钙_壳聚糖复合支架的制备及其体外性能研究

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1、分类号：R318.08单位代码：10183研究生学号：2015762021密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）3D打印双相磷酸钙/壳聚糖复合支架的制备及其体外性能研究Preparationandinvitropropertiesofbiphasiccalciumphosphate/chitosancompositescaffolds作者姓名：夏轶超专业：口腔临床医学研究方向：口腔颌面外科学指导教师：韩冰教授培养单位：吉林大学口腔医学院年月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对

2、本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日3D打印双相磷酸钙/壳聚糖复合支架的制备及其体外性能

3、研究Preparationandinvitropropertiesofbiphasiccalciumphosphate/chitosancompositescaffolds作者姓名：夏轶超专业名称：口腔临床医学指导教师：韩冰教授学位类别：口腔医学硕士答辩日期：年月日中文摘要目的：目前临床上由于肿瘤、感染、外伤和先天畸形等原因造成的骨缺损越来越多，这不仅影响到了患者外部的美观和功能，而且会给患者带来生活上的不便，甚至威胁到生命。对于骨缺损的治疗，临床上治疗的最常用的是自体骨移植，但是自身可提供的部位有限，并且给原[1]来健康的部位造成

4、了损伤，给患者造成二次伤害。异体骨移植由于[2]其免疫反应，使其应用受到了限制。因此，组织工程应运而生，组织工程旨在结合细胞，生物材料以及适当的生物化学因子，来引导新组织的形成。在理想的状态下，支架作为载体，是组织工程中最基础[3]也是不可或缺的一部分。前期研究显示，羟基磷灰石（HA）与β-磷酸三钙（β-TCP）组成的生物活性材料双相磷酸钙（BCP），化学组成与骨组织的无机成分相似，并解决了HA难以降解以及β-TCP降解过快的问题，且其具有HA与β-TCP具备的骨诱导性、骨传导性[4]与生物相容性，在骨组织工程支架研究中应用广泛。壳

5、聚糖（Chitosan，CS）是自然界唯一带正电荷的天然碱性多糖，其可降解并且具有抗菌性，支持细胞粘附、增殖和分化、粘合强度高以及优越的加工性能等特点。但是其机械性能差，故不能单独作为组织工程支[5]架来进行研究。这两种材料均符合骨组织工程材料的特征，并且理论上可以互补各自的不足，所以选择这两种材料结合，探讨其在组织工程支架材料中的发展潜力。I方法：1.采用3D打印制备双相磷酸钙（BCP）支架（HA/β-BCP质量比为3/7），运用化学方法制备壳聚糖溶液，然后采用真空恒温箱将壳聚糖溶液紧密覆盖于BCP支架上，制备成BCP/CS复合支

6、架。2.使用扫描电子显微镜以及原子力显微镜观察BCP/CS支架与BCP支架的表征。3.采用平均称重法测定BCP/CS支架与BCP支架的吸水率。4.小鼠前成骨细胞（MC3T3-E1）的培养。5.用CCK-8法利用支架的浸提液检测支架的细胞毒性。试验共分为三组，BCP/CS支架浸提液（实验组1）、BCP支架浸提液（实验组2）和单纯培养基（对照组），通过细胞孵育箱培养1天、3天、5天后分别检测三组的吸光度值，计算两个实验组的细胞相对增值率，然后通过国家标准（GB/T16886.5-2003）进行评级。6.采用CCK-8法检测细胞在支架上的

7、增殖。实验分为实验组（BCP/CS支架）、对照组（BCP支架）和空白组（无材料），将支架与细胞在CO2恒温细胞培养箱中共培养1d、3d、5d、7d后检测三组的细胞增殖情况。7.材料吸水率与细胞增值率数据均用⎯x±s表示，各组之间的比较采用单因素方差分析，P<0.05认为差异有统计学意义（P<0.05用*表示）。II结果：1.BPC/CS支架与BCP支架大小均为长宽为1cm，高3mm的长方体，具有良好的三维孔隙结构并且表面粗糙。2.原子力显微镜观察支架表面，BCP/CS支架与BCP支架表面均凹凸不平，BCP/CS支架的表面粗糙度为71

8、0nm（轮廓算数平均差），BCP支架的表面粗糙度为860nm（轮廓算数平均差）。3.扫描电子显微镜观察BCP/CS支架之间孔隙相互连通，孔隙大小大约在250~300μm之间。支架粗糙不平，有许多微孔。BCP支架表面光滑，孔隙相对于BC