论文部分内容阅读
目前对对骨缺损的治疗主要采用自体骨、同种异体移植骨、异种骨移植及人工合成材料(陶瓷、金属)等。但上述方法都存在一定的缺陷,如自体骨移植存在骨源有限并对供骨部位造成损伤;同种异体骨及异种骨移植有传播疾病及免疫排斥的风险;人工合成材料可形成应力遮挡从而可导致疲劳骨折。研究者们针对现存问题进行了大量研究以期治愈骨骼系统病患。提高由创伤、疾患所致的骨骼系统疾患的治疗方法为目前研究重点。骨组织工程的出现为其提供了新的研究方向。通过前期的研究工作,我们使用低温沉积方法(LDM)制造了PLGA/β-TCP快速成型支架,相关体内外实验研究证实该种材料具有良好的降解性及可塑性;但由于PLGA表面的强疏水性,致支架不利于细胞粘附、增殖而需要对原始材料进行湿化处理后方能应用。因此,为提高材料的生物相容性而进行表面改性至关重要。近年骨组织工程支架的研究侧重于对材料表面设计以提高组织的再生能力。支架表面特性对细胞/支架复合起重要作用。目前有很多方法,如碱处理、血清涂层、等离子体放电,辐射和表面改性等都可提高材料表面生物相容性。支架表面改性所使用的功能集团吸附于材料表面。作为骨组织细胞外基质基本组成的磷灰石和胶原已被广泛应用于材料表面改性。本实验目的为制备含有PLGA、β-TCP、胶原和磷灰石的新型3-D支架,即在PLGA/β-TCP快速成型支架网格结构中形成胶原海绵,使磷灰石沉积于胶原表面。PLGA/β-TCP支架起到骨架作用以利于胶原海绵的形成,胶原和磷灰石为杂化后支架提供良好的细胞粘附、增殖及分化界面。本研究进行了以下几部分实验:1用快速成型方法制造具有生物活性的不同成分配比的两组仿生骨,即PLGA/β-TCP(7:3)组和PLGA/β-TCP(6:4)组。2采用胶原杂化及人工模拟体液(SBF)矿化进行提高原始支架材料生物活性的相关实验.3通过体外与骨髓基质干细胞(BMSCs)共培养观察原始及改性后支架的生物活性,包括亲水性测定、细胞计数、扫描电镜观察、碱磷酶定量。实验证实,改性后材料亲水性及细胞相容性均较原始支架有显著性提高。4骨缺损修复实验:各组材料复合BMSCs后,改性后材料组在骨缺损部位的降解速度与成骨速度均匹配良好,一年后材料完全降解,骨塑型完毕.可充分修复15mm兔桡骨骨缺损。X线检查及Micro CT、组织学检查显示成骨良好。经过筛选,快速成型技术制备的PLGA/β-TCP支架经胶原杂化及SBF矿化改性后具有良好的亲水性、孔隙率、降解性和生物相容性;在复合BMSCs的条件下,改性后材料组骨缺损修复效果明显优于原始材料组。