仿生矿化法制备功能骨修复材料

发布时间：2017-06-15 19:12

  本文关键词：仿生矿化法制备功能骨修复材料，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：聚3-羟基丁酸-3-羟基戊酸共聚物(PHBV)是利用微生物发酵合成的一种高分子材料,它具有良好的生物相容性和生物可降解性,是目前研究最多的骨替代材料之一。但其作为骨替代材料仍不能完全满足临床需要,所以有必要通过多种方法对PHBV进行改性。珍珠粉含有微量生长因子(骨形成蛋白),可触发和激活人体成骨细胞,具有诱导骨形成能力。本文利用珍珠粉改性PHBV,制备含有珍珠粉的PHBV骨修复支架,通过在模拟体液中仿生矿化来评价珍珠粉对PHBV上HA沉积的影响。又通过载药制备了含有抗肿瘤药物的珍珠粉/PHBV支架,研究了载药支架仿生矿化时HA生长和珍珠粉对药物缓释的影响,利用MTT法证明了载药支架对肿瘤细胞的抑制作用。主要工作如下:在第二章,用氯化钠做制孔剂制备多孔PHBV薄膜并对其进行仿生矿化和生物性能评价。发现多孔薄膜生物活性优于不含孔的膜材料,含珍珠粉的薄膜在相同条矿化条件下生成HA量高于不含珍珠粉的薄膜,说明珍珠粉可诱导和加速HA沉积;且珍珠粉含量越高,其生物活性越好。红外和XRD研究发现沉积的HA为弱结晶的类骨磷灰石。在第三章,通过不同纺丝参数选择优化了静电纺丝工艺,探索了不同纺丝条件对纤维表面形貌的影响,珍珠粉可以提高PHBV可纺性。同样地,含珍珠粉的PHBV静电纺支架在矿化过程中能引发HA成核,提高HA在支架上的沉积速率。通过MTT数据和细胞形态观察可发现含珍珠粉的复合支架在矿化前后均具有优良的生物相容性,细胞形态舒展,呈现大量伪足,以梭型结构粘附在支架表面,说明珍珠粉复合支架是良好的骨修复材料。在第四章中,通过载入盐酸阿霉素(DOX)制备DOX/PHBV及DOX/PHBV/Pearl静电纺纤维支架并对其了进行表征。结果表明,两类载药纳米纤维在环境条件下均表现出开始的较快释放和随后的缓慢释放的特性,具有很好的持续释放效果。珍珠粉具有增加药物释放量的功能,即珍珠粉含量高则释放量多。仿生矿化实验表明载药支架矿化时保持快速的HA沉积特性。对癌细胞MG-63的培养证明DOX/PHBV及DOX/PHBV/Pearl支架对MG-63细胞有明显杀伤力,且含珍珠粉的载药支架表现出抗癌活性强。因此,静电纺DOX/PHBV及DOX/PHBV/Pearl载药纤维抗肿瘤载药体系在抗肿瘤药物控释领域具有明显的优势和应用潜力。
【关键词】：聚3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯 羟基磷灰石 静电纺 仿生矿化 载药 缓释
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.08;R687
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-26
• 1.1 引言13
• 1.2 骨修复材料研究进展13-19
• 1.2.1 金属骨修复材料13-14
• 1.2.2 陶瓷骨修复材料14
• 1.2.3 高分子骨修复材料14-16
• 1.2.4 多孔支架材料制备16-19
• 1.3 仿生矿化19-21
• 1.3.1 模拟体液法19-20
• 1.3.2 交替矿化法20
• 1.3.3 过饱和钙化溶液法20-21
• 1.4 珍珠粉及其骨诱导作用21-22
• 1.5 载肿瘤药物类复合材料22-25
• 1.5.1 高分子药物控释体系22-24
• 1.5.2 载抗肿瘤药物类HA复合材料24-25
• 1.6 本论文研究目的及研究内容25-26
• 第二章 多孔PHBV薄膜制备及表征26-38
• 2.1 引言26
• 2.2.实验部分26-29
• 2.2.1 原料及药品26-27
• 2.2.2 PHBV多孔膜的制备27
• 2.2.3 模拟体液法制备PHBV/HA复合膜材料27-28
• 2.2.4 细胞相容性实验28
• 2.2.5 材料的分析表征28-29
• 2.3 结果与讨论29-37
• 2.3.1 膜表面亲水性分析29
• 2.3.2 多孔膜的热性能分析29-31
• 2.3.3 多孔膜表面HA生长规律及形貌31-33
• 2.3.4 多孔膜表面的HA的FT-IR及XRD分析33-35
• 2.3.5 生物相容性评价35-37
• 2.4 结论37-38
• 第三章 静电纺PHBV/珍珠粉支架的制备、矿化及表征38-48
• 3.1 引言38
• 3.2 实验部分38-40
• 3.2.1 试剂与材料38-39
• 3.2.2 静电纺PHBV复合支架的制备39
• 3.2.3 静电纺支架的仿生矿化39
• 3.2.4 细胞相容性实验39
• 3.2.5 样品的测试与表征39-40
• 3.3 结果与讨论40-47
• 3.3.1 静电纺支架制备工艺的讨论40-41
• 3.3.2 支架的热性能分析41
• 3.3.3 HA生长规律及形貌41-42
• 3.3.4 多孔膜表面的HA的FT-IR(ATR)及XRD分析42-45
• 3.3.5 支架生物相容性评价45-47
• 3.4 结论47-48
• 第四章 载药静电纺支架的制备及表征48-55
• 4.1 引言48
• 4.2 实验部分48-50
• 4.2.1 原料及药品48-49
• 4.2.2 制备载DOX静电纺复合支架49
• 4.2.3 载DOX静电纺制备复合支架的矿化49
• 4.2.4 DOX的浓度-吸光值标准曲线49-50
• 4.2.5 支架的体外药物释放特性评价50
• 4.2.6 载药纤维的体外抗肿瘤活性评价50
• 4.3 结果与讨论50-53
• 4.3.1 药物缓释研究50-51
• 4.3.2 载DOX静电纺制备复合支架的矿化51-53
• 4.3.3 支架抗肿瘤性能研究53
• 4.4 本章小结53-55
• 第五章 结论55-56
• 参考文献56-62
• 在校期间发表学术论文情况62
• 已获授权的发明专利62-63
• 致谢63

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