羟基磷灰石/壳聚糖/聚乳酸骨组织工程支架材料制备及相关性能研究

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目的制备羟基磷灰石/壳聚糖/聚乳酸三元纳米复合支架材料,检测其力学性能、孔隙率、亲水性等物理性能;接种成骨细胞于该支架材料观察生物相容性。探索该支架材料作为骨组织工程支架材料的可行性。方法羟基磷灰石(HA)、壳聚糖(CS)、聚乳酸(PLLA)通过原位生成法和溶液共混法制备HA/CS/PLLA三元纳米复合支架材料,利用BET法测定孔隙率、SEM观察材料内部结构等进行物理性能表征,并检测该支架材料的降解速率以及降解液PH值。从乳鼠的颅盖骨内分离培养成骨细胞、传代、冻存、实验。将获得的成骨细胞接种于该支架材料进行体外培养,倒置显微镜,扫描电镜观察成骨细胞在支架材料内生长、黏附、增殖情况。活/死细胞双染试剂盒对HA/CS/PLLA三元纳米复合支架材料内的成骨细胞染色,荧光倒置显微镜观察并计算细胞在该支架材料内的存活情况。MTT法检测细胞在HA/CS/PLLA三元纳米复合支架材料中的具体增殖情况。结果该支架材料孔径分布大约在100~300μm,空隙率(81.3±1.1)%;力学抗压强度为160MPa;水接触角为62o等证实该支架材料内部结构以及物理性能良好;HA/CS/PLLA三元纳米复合支架材料在模拟体液中未见其突然降解并能维持正常固体形态且降解液中PH变化不明显维持在PH=7.4左右;该支架材料的物理性能、活/死细胞染色实验以及MTT实验均验证成骨细胞能在该支架材料内正常增殖。结论体外实验证实HA/CS/PLLA三元纳米复合支架材料具有丰富的孔隙率、良好的孔径和力学性能、合适的水接触角、良好的生物相容性、降解速率可调控性等优点,对进一步开发骨组织工程支架材料的应用与临床治疗具有指导意义。
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