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本文采用溶胶-凝胶静电纺丝和浸渍涂覆的方法,制备出一种与新生骨具有相似组分和结构的三维网状磷酸三钙(β-TCP)/胶原复合支架材料。首先,以磷酸三乙酯(TEP)和硝酸钙为主要原料,通过溶胶-凝胶法合成出磷酸钙粉末。通过X射线衍射、红外光谱、X射线荧光光谱以及差式扫描量热与热失重联用等分析手段研究了初始钙磷摩尔比(Ca/P)、催化剂种类以及烧结温度对最终产物结晶形态的影响。通过将Ca/P从1.5逐渐调整到1.0,可分别获得羟基磷灰石(HA)、β-TCP和焦磷酸钙(CPPD)等晶形。在本实验中,用0.5wt.%的硝酸在80℃下催化TEP水解24h,以1.3的Ca/P加入3mol/L硝酸钙的醇溶液配制成溶胶,并在-20℃条件下陈化7天,最终在1100℃烧结6小时可获得高纯度和高结晶度的β-TCP。其次,将上述溶胶按5:1的比例用水稀释并加入5wt.%的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)配制成纺丝液,通过静电纺丝可得到初生纤维支架,经过6小时的1100℃高温处理后获得纯β-TCP的纤维支架。最后,通过浸渍聚合物溶液和冷冻干燥的方法,在β-TCP纤维的表面涂覆一层胶原材料,其比重约为20wt.%左右,以改善支架材料整体的稳定性和生物相容性。体外降解实验结果表明,所得的支架材料表现出快速的降解和矿化特性。将所得支架材料于磷酸盐缓冲液(PBS)中浸泡2周后,在纯β-TCP纤维的表面出现了大量的针状矿化结晶,而在β-TCP/胶原支架的纤维表面上,矿化结晶沿胶原涂层生长成片状。在PBS中浸泡4周以后,β-TCP纤维支架和β-TCP/胶原纤维支架的失重分别为38%和46%。细胞增殖实验结果表明,β-TCP纳米纤维支架和β-TCP/胶原复合纤维支架具有良好的生物相容性,相同时间内β-TCP/胶原复合纤维支架组的增殖效果明显优于纯β-TCP纤维支架组。MG-63的体外复合培养结果表明,7天后MG-63在β-TCP/胶原复合纤维支架材料上的贴附状况良好,均与纤维支架完全融合在一起,大量增殖的细胞连成一片,并呈多层结构分布。上述结果表明,通过溶胶凝胶静电纺丝和浸渍法所制备的β-TCP/胶原复合纤维支架与天然新生骨的组成与结构相似,有望作为新型的骨再生支架材料。