论文部分内容阅读
仿生构建羟基磷灰石/壳聚糖三维多孔支架是制备骨组织工程材料的一条有效途径。本实验以甲醛和磷酸为反应试剂,采用均相反应法制备壳聚糖(CS)的磷酸化衍生物—磷酸化壳聚糖(NPCS)。红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)分析结果表明改性后 CS 的分子结构和元素组成发生显著变化;偶合等离子体发射光谱(ICP)结果显示反应温度 70℃、反应时间 10 小时NPCS 的磷酸化程度最高,取代度达到 0.5 左右。 在模拟体液(SBF)和 0.1mol/L CaCl2 - 0.1mol/L Na2HPO4 Tris缓冲液中处理CS和NPCS膜,扫描电镜(SEM)观察显示NPCS膜在两种体系中沉积效果都要优于CS膜。接触角测试结果表明材料表面的亲水性显著提高。X-射线衍射(XRD)分析得知NPCS膜表面形成低结晶度的缺钙羟基磷灰石(HA),比较发现CaCl2-Na2HPO4 Tris缓冲液处理的NPCS膜表面HA结晶情况好,随着循环沉积次数的增加,Ca/P逐渐提高,8 次时达到约 1.67。成骨细胞系 2T3 细胞在NPCS膜以及在CaCl2-Na2HPO4 Tris缓冲液循环沉积形成的NPCS-HA2 膜上的生长情况好于CS,NPCS和NPCS-HA2 膜明显促进成骨细胞的贴附、增殖与功能。 以水为致孔剂采用冷冻干燥法制备NPCS三维多孔支架,并分别在SBF浸泡以及 CaCl2-Na2HPO4 Tris缓冲液中循环沉积,得到NPCS-HA1 和NPCS-HA2 仿生复合支架。FT-IR分析证实支架孔壁沉积了磷酸钙盐,比较发现后一种溶液体系中HA的沉积效果好。随着沉积的进行,NPCS-HA2 复合支架孔壁上的HA厚度增加,结晶趋于完善,支架强度显著提高。SEM观察证实,NPCS-HA2 复合支架的微结构与预冻温度密切相关,支架孔径越小,HA形成越迅速、结晶堆积致密均匀。NPCS-HA2 复合支架植入兔皮下后炎症反应小,随着时间的延长支架逐渐被降解的同时炎症反应也相应减轻,表明该NPCS基复合材料具有良好的生物相容性,有望作为一种有效的骨组织工程支架材料。