电纺丝聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯纳米纤维的制备及表面亲水性

背景：近年来聚乳酸、羟基磷灰石类复合材料支架具有良好的生物降解性和生物相容性而被广泛的研究,但是这类复合材料在增强材料界面的结合、调节材料的降解速率、改善材料的强度等方面仍不能满足理想的组织工程支架材料的要求。 目的：探讨电纺丝法制备纳米纤维的结构形态及表面亲水性。 方法：分别将聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯通过静电纺丝法制备纳米纤维膜,扫描电镜对纤维膜的结构形态进行分析,并观察在人体环境相近的磷酸盐缓冲溶液(37 ℃,pH 7.4)中浸泡不同时间的表面亲水性。 结果与结论：通过静电纺丝技术可以将聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯3种材料制备成微纳米纤维结构,控制制备参数可以获得不同直径的纤维,样品随着在培养液中的浸泡时间延长,总体显示出接触角比初始降低,亲水性增强。 关键词：聚乳酸;聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯;聚碳酸酯;电纺丝;亲水性 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.046     

纳米可降解聚乳酸-羟基乙酸尿道支架的制备及性能

背景：聚乳酸-羟基乙酸可作为尿道替代物进行组织缺损的修复。 目的：观察电纺丝法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解尿道支架的可行性,并评价支架管的体外降解性能。 方法：采用电纺丝技术制备纳米聚乳酸-羟基乙酸共聚物(摩尔比80∶20)尿道支架管,并以戊二醛对支架进行交联、改性,将交联后支架截成长约1 cm小段并浸于尿液中进行体外降解实验。 结果与结论：支架管具有纳米结构,孔隙率约89%,孔径(32±19) µm;交联后可见纤维表面变粗糙,但纤维丝直径、孔径及孔隙率与交联前差异无显著性意义(P > 0.05),但交联后支架管力学性能显著提高。支架降解初期速度相对较快,中后期降解速度减慢,至8周时材料质量损失约50%,第10周完全崩解。材料在体内降解过程中相对分子质量的变化趋势与质量损失大体相同,降解早期相对分子质量下降相对较快,后期下降速度减慢并趋于平稳。表明采用电纺丝技术制备的纳米聚乳酸-羟基乙酸共聚物尿道支架可满足尿道组织工程支架的要求。     

壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架制备及其蛋白缓释效果：与单纯纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架、壳聚糖微球的比较

背景：骨组织工程骨构建中如何使生长因子持续高效发挥作用是影响成骨速度和质量的关键,现多以各种材料的微球或支架作为缓释载体,但缓释作用有待提高。 目的：实验拟制备壳聚糖微球,然后复合到纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架上,形成双重缓释作用,并测量对牛血清白蛋白的释放效果。 方法：以牛血清白蛋白为模型药物,采用乳化交联法制备壳聚糖微球。将微球与纳米羟基磷灰石、聚乳酸-羟基乙酸按一定比例混合,以冰粒子为致孔剂,采用冷冻干燥法制备壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架。利用扫描电镜、激光粒度分析仪、压泵仪和力学性能测试仪检测复合支架的形态性能,考察药物在缓释支架上的体外释放规律。 结果与结论：所制备的壳聚糖微球形态良好,呈规则圆球形,粒径集中分布在20~40 μm,微球药物包封率为86.5%,载药量为0.8%,随牛血清白蛋白初始用量的增加,载药量可升高至2.6%,但包封率下降至74.1%。壳聚糖微球能均匀分布在聚乳酸-羟基乙酸支架上,形成壳聚糖微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合支架,孔径为100~400 μm,孔隙率> 80%,压缩强度为1.1~2.3 MPa,10周降解率为26.5%。单纯纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架其牛血清白蛋白在36 h累积释放量达85%以上,壳聚糖微球其牛血清白蛋白10 d累积释放量为33.6%,复合支架其牛血清白蛋白40 d累积释放量为81.5%。结果证实包埋壳聚糖微球的纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸支架其压缩强度和降解速率合适,对蛋白类药物具有良好的缓释作用,有望作为组织工程的支架材料和生长因子的缓释载体。 关键词：聚乳酸-羟基乙酸;支架;壳聚糖;缓释载体;骨修复材料,组织工程;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.03.017     

聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架的制备与性能

摘要 背景：聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架材料既可提高支架的力学性能,又可中和聚乳酸的酸性降解产物,提高生物相容性,从而满足组织工程支架的要求。 目的：制备用于组织工程的聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架。 方法：采用热致相分离法制备了聚乳酸/壳聚糖纤维复合支架。测定了复合支架的微观形貌、孔隙率、压缩模量、降解特性、蛋白质吸附特性。 结果与结论：复合支架具有纳米微米共存的亚微观结构。在聚乳酸纳米纤维网络中引入壳聚糖纤维,有效地增强了复合支架的压缩模量和蛋白质吸附能力,复合支架压缩模量为纯聚乳酸纳米支架的3.75倍,蛋白质吸附能力比纯聚乳酸纳米支架提高了112%。体外降解实验表明复合支架降解液的pH值随时间的下降明显变缓。提示,在聚乳酸纳米纤维网络中引入壳聚糖纤维,可有效增强支架的压缩模量,提高蛋白质吸附能力,并可有效减缓聚乳酸降解过程中pH值的下降,克服酸性产物引发的无痛性炎症问题。 关键词：聚乳酸;壳聚糖;纳米复合;增强;支架 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.42.015     

热压-盐析法制备骨组织工程支架的工艺及性能表征**☆

背景：热压-盐析法制备聚合物组织工程支架,设备简单,成型快速,力学强度较高,但是适当的支架成型条件及材料组分对支架的性能尤为重要。 目的：观察热压-盐析法制备聚乳酸/聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合组织工程支架中温度、时间、压力以及羟基磷灰石的加入对支架性能的影响。 设计、时间及地点：复合材料性能测试,对比观察实验,于2008-09/2009-05在同济大学材料科学与工程学院纳米与生物高分子材料研究所完成。 材料：聚乳酸、聚己内酯、羟基磷灰石均为实验室合成。 方法：采用液相共沉淀法制备纳米羟基磷灰石,借助溶剂将聚乳酸、聚己内酯、纳米羟基磷灰石和致孔剂进行共混,去除溶剂后在一定温度、压力、时间下进行热压制得聚乳酸/聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合组织工程支架。 主要观察指标：①X射线衍射分析、透射电镜观察羟基磷灰石的相结构、形状和尺寸。②扫描电镜观察复合多孔支架的形貌。③通过表面接触角观察不同材料的亲水性。④不同热压时间、温度、压力对支架孔隙率及抗压强度的影响。⑤不同含量羟基磷灰石对支架抗压强度的影响。 结果：热压-盐析法制备的聚乳酸/聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合组织工程支架具有连通开孔的多孔结构,孔径多分布在300~340 µm,支架的表面无结皮现象,孔隙率和抗压强度均满足骨支架的应用要求;纳米羟基磷灰石的加入提高了支架的抗压强度,但支架亲水性随其质量分数的升高而下降,纳米羟基磷灰石质量分数为4%时支架的综合性能相对较好;热压温度、时间、压力对支架的性能影响较大,支架的综合性能在热压温度65 ℃、热压压力7 MPa、热压时间3 min条件时相对较好。 结论：热压-盐析法构建的骨组织工程支架孔径、孔隙率和抗压强度均满足应用要求;热压温度、时间、压力对支架的性能影响较大;纳米羟基磷灰石的加入提高了支架的抗压强度,但对支架亲水性有影响。 关键词：多孔支架;骨组织工程;热压-盐析法;纳米羟基磷灰石;支架性能     

气电纺纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯复合纤维支架对大鼠骨髓基质细胞成骨分化的影响

背景：随着仿生材料学的发展,纳米羟基磷灰石/高分子复合材料通过对天然骨组织的模仿,在硬组织修复领域有着广阔的应用前景。利用静电纺丝技术制备的纤维支架材料具有类似于细胞外间质的形态和结构,且其独特的生产工艺可以很便捷的将功能性纳米颗粒复合入高分子纤维内,在制备组织工程支架方面具有独特的优势。 目的： 通过研究气电纺纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯（nHAP/PHB）复合纳米纤维支架材料对大鼠骨髓基质细胞成骨分化的影响来评价其作为骨组织工程支架在体外的生物活性。 设计、时间及地点：细胞学体外实验,实验于2008年3月-2009年4月在四川大学口腔疾病研究国家重点实验室完成。 材料：①将气电纺所得覆盖有PHB基纤维支架的盖玻片排列整齐,加入PBS液至将样本浸没,在37℃恒温水浴摇床上震荡洗涤4h后将样本置入真空干燥机内干燥24h。干燥后的试片经高温高压消毒后置于无菌6孔培养板培养孔底部,备用;②选取生长状态良好的第二代对数生长期的成骨细胞消化计数,调节细胞浓度为2×105/ml。 方法：将大鼠骨髓基质细胞接种于纳米羟基磷灰石/聚羟基丁酸酯纳米纤维支架后进行体外培养,以接种于气电纺纯聚羟基丁酸酯纳米纤维支架为对照组,接种于细胞培养板为空白对照,通过RT-PCR检测细胞成骨分化标志物的mRNA的表达来评价气电纺nHAP/PHB复合纤维支架对大鼠骨髓基质细胞成骨分化的影响。 主要观察指标：大鼠骨髓基质细胞在气电纺nHAP/PHB支架材料、气电纺PHB支架材料及细胞培养板上连续培养14d后成骨分化标志物--ALP、Ⅰ型胶原（COL-Ⅰ）和骨钙素(OC)的mRNA表达。 结果：气电纺PHB基支架材料对大鼠骨髓基质细胞的成骨分化具有促进作用;与纯PHB纤维支架相比,气电纺nHAP/PHB复合支架材料上的大鼠骨髓基质细胞具有更高的成骨分化活性。 结论：气电纺nHAP/PHB复合纤维支架在体外具有优良的生物活性。     

聚乳酸-壳聚糖纤维/羟基磷灰石-硅酸钙复合支架材料的细胞相容性

背景：实践证明,有机和无机材料单独应用都不是理想的支架材料。聚乳酸具有良好的生物相容性、生物降解性和生物吸收性,聚乳酸类复合材料将成为21世纪最重要的生物复合材料之一。 目的：观察复合支架材料聚乳酸-壳聚糖纤维/羟基磷灰石-硅酸钙对成骨细胞黏附、增殖、分化的影响。 方法：取新生24 h内Wistar大鼠的颅盖骨,采用改良胶原酶消化法进行成骨细胞原代培养。通过倒置相差显微镜、苏木 精-伊红染色、碱性磷酸酶染色、钙结节茜素红染色对获得的细胞进行生物学特性的观察与鉴定。然后将第3代细胞与聚乳酸/壳聚糖纤维、聚乳酸-壳聚糖纤维/硅酸钙、聚乳酸-壳聚糖纤维/羟基磷灰石-硅酸钙三种支架材料体外复合培养。培养3,6,9 d后,采用倒置相差显微镜观察材料周边的细胞形态,通过碱性磷酸酶活性测定法和MTT法观察3种支架材料对细胞分化、增殖的影响。 结果与结论：三种材料均有利于成骨细胞的黏附、生长、分化、增殖,而聚乳酸-壳聚糖纤维/羟基磷灰石-硅酸钙复合支架材料较聚乳酸/壳聚糖纤维、聚乳酸-壳聚糖纤维/硅酸钙支架材料促进成骨细胞的分化增殖效果更好,证实其生物相容性好,有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。 关键词：复合支架;细胞相容性;生物材料;成骨细胞;组织工程支架材料;骨组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.08.016     

纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸复合物与骨髓间充质干细胞修复兔下颌骨缺损

背景：为颌骨缺损患者选择适宜的骨移植材料替代自体骨是当前研究的热点。 目的：观察纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与兔骨髓间充质干细胞复合物用于修复兔下颌骨缺损的能力，比较其与自体骨修复及单纯纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸修复的差异。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2007-03/10在锦州市中心医院动物实验室完成。 材料：40只新西兰兔随机分成纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸复合骨髓基质干细胞填充组（简称复合组）、自体骨填充组、单纯支架材料填充组及空白对照组，每组10只。 方法：在兔下颌骨体部制造大小为15 mm ×15 mm的全厚骨缺损模型。复合组于缺损处植入骨髓基质干细胞与纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸体外联合培养14 d的复合物；自体骨填充组于缺损处植入自体髂骨；单纯支架材料充填组于缺损处植入纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸；空白对照组不作任何植入。 主要观察指标：分别于植入后1，3，6个月进行骨密度检测及组织学染色观察，根据检测结果评价骨修复效果。 结果：复合组与自体骨填充组骨密度比较，差异无显著性 (P > 0.05)，且均高于单纯支架材料充填组及空白对照组(P < 0.01)。复合组和自体骨填充组材料植入后6个月时见，新生骨组织渐成熟，呈大块状，桥接缺损断端，支架材料已所剩无几。单纯支架材料充填组植入后6个月时见，植入区骨小梁增多，但仍见较多纤维组织嵌于其中，易见未降解完全的支架材料。 结论：纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸与骨髓间充质干细胞复合物修复下颌骨缺损效果与自体骨修复相似，均优于单纯支架材料修复。     

聚乳酸羟基乙酸/纳米羟基磷灰石-5-氟尿嘧啶复合微球的制备及体外释放***◆

背景：由聚乳酸羟基乙酸/纳米羟基磷灰石复合材料制备的微球,在体外磷酸盐缓冲液中能够持续释放药物。 目的：制备聚乳酸羟基乙酸/纳米羟基磷灰石-5-氟尿嘧啶复合微球,探讨纳米羟基磷灰石对复合微球的载药量、包封率和体外释放等性质的影响。 设计、时间及地点：材料学体外观察,于2009-02/2009-07在华南理工大学材料学院实验室完成。 材料：聚乳酸羟基乙酸为济南岱罡生物有限公司产品,纳米羟基磷灰石由华南理工大学特种功能材料教育部重点实验室自制,5-氟尿嘧啶为上海楷洋生物技术有限公司产品。 方法：以水溶性抗癌药物5-氟尿嘧啶作为模型药物,先用纳米羟基磷灰石吸附药物,外包裹生物相容性好且可生物降解的聚乳酸羟基乙酸,采用单乳化溶剂挥发法(S/O/W)制备聚乳酸羟基乙酸/纳米羟基磷灰石-5-氟尿嘧啶复合微球。对载药前后的纳米羟基磷灰石进行透射电子显微镜、扫描电子显微镜观察和FTIR分析。采用扫描电镜、激光粒度仪和紫外分光光度计对微球的理化性质及体外释药性质进行分析。 主要观察指标：纳米羟基磷灰石与5-氟尿嘧啶分子之间的相互作用,微球载药量和包封率,药物体外释放。 结果：FTIR结果表明,纳米羟基磷灰石对5-氟尿嘧啶有较强的吸附作用。聚乳酸羟基乙酸/纳米羟基磷灰石-5-氟尿嘧啶复合微球的载药量和包封率分别为3.83%,86.78%,明显高于单纯的聚乳酸羟基乙酸-5-氟尿嘧啶微球。经过体外释放药物突释后,复合微球比单纯聚乳酸羟基乙酸微球的药物释放慢。在第27天,复合微球和单纯的聚乳酸羟基乙酸微球累积药物释率放分别为84.87%,99.87%。 结论：与单纯的聚乳酸羟基乙酸-5-氟尿嘧啶微球相比,由于纳米羟基磷灰石对5-氟尿嘧啶存在较强的吸附作用,使聚乳酸羟基乙酸/纳米羟基磷灰石-5-氟尿嘧啶复合微球的载药量和包封率得到了较大提高,具有更好的药物缓释效果。 关键词：5-氟尿嘧啶;乳酸-羟基乙酸共聚物;纳米羟基磷灰石;复合微球;药物释放 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2009.47.017     

亚微米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的制备及形貌分析

背景：聚乳酸同纳米羟基磷灰石制备骨组织工程支架材料有良好的生物相容性,但是纳米级羟基磷灰石易团聚、很难均匀分散在材料中,使无机粒子和有机高聚物之间的结合状况受影响。 目的：制备亚微米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料,探讨聚乳酸溶液浓度、羟基磷灰石在溶液中的分散时间及羟基磷灰石含量对其在聚乳酸基体中分散性的影响,并分析复合材料的表面形貌、断面、复合材料界面状况。 方法：采用溶液共混的方法,借助超声波分散技术,将亚微米羟基磷灰石以不同比例分散于溶剂为氯仿的聚乳酸溶液中,而后在室温下除去混合体系中的氯仿制得不同含量的亚微米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料。观察不同溶液浓度对亚微米羟基磷灰石在溶液中的分散性的影响。借助扫描电镜、红外光谱分析亚微米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的断面、界面状况。 结果与结论：在亚微米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料质量比为0.15:1,分散时间大于30 min,聚乳酸溶液浓度为0.14 kg/L时,可使得羟基磷灰石在该浓度下有着较好分散性;而当亚微米羟基磷灰石含量超过15%就会在复合材料中产生团聚;红外分析表明,溶液共混制备的复合材料中亚微米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料其特征官能团的位置没有发生变化。表明：借助超声波振荡的方法,可实现亚微米亚微米羟基磷灰石与聚乳酸复合材料较好的溶液共混,有望提高复合材料的界面状况。 关键词：亚微米羟基磷灰石;聚乳酸;复合材料;生物相容性;组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.29.019     

Production of chitosan scaffolds by lyophilization or electrospinning: which is better for peripheral nerve regeneration?

Both lyophilization and electrospinning are commonly used to make chitosan scaffolds. However, it remains unknown which method is better for cell growth. In this study, we established the following groups:(1) lyophilization group—chitosan scaffolds were prepared by lyophilization method and seeded with Schwann cells from Sprague-Dawley rats aged 3–5 days;(2) electrospinning group—chitosan scaffolds were prepared by electrospinning method and seeded with Schwann cells;(3) control group—Schwann cells were cultured on culture dishes. The growth of Schwann cells was evaluated by immunofluorescence and scanning electron microscopy. Western blot assay was performed to explore the mechanism of Schwann cell growth. Both materials were non-toxic and suitable for the growth of Schwann cells. The pores produced by electrospinning were much smaller than those produced by lyophilization. The proliferation rate and adhesion rate of Schwann cells in the electrospinning group were higher than those in the lyophilization group. Schwann cells cultured on electrospinning scaffolds formed a Bungner band-like structure, and a much greater amount of brain-derived neurotrophic factor was secreted, which can promote the growth of neurons. Our findings show that the chitosan scaffold prepared by the electrospinning method has a nanofiber structure that provides an extracellular matrix that is more favorable for cell-cell interactions. The electrospinning method is more suitable for nerve regeneration than the lyophilization method. This research was approved by the Medical Ethical Committee of Dalian Medical University(approval No. AEE1-2016-045) on March 3, 2016.     

聚氨酯/多壁碳纳米管复合材料电纺丝支架对成纤维细胞生长的促进

应用电纺丝方法制备纤维直径为300~500 nm的多壁碳纳米管/聚氨酯复合材料，以无纺膜材料作为细胞支架，选择在促进组织修复和再生中起重要作用的成纤维细胞株作为实验细胞。通过扫描电镜对多壁碳纳米管/聚氨酯无纺膜及聚氨酯无纺膜的微观形貌进行表征；通过细胞黏附实验、增殖实验以及细胞骨架发育观察，探讨无纺膜的微观纳米拓扑结构及多壁碳纳米管的复合对细胞的作用；并进一步采用双层细胞培养装置，分析多壁碳纳米管/聚氨酯无纺膜通过细胞通讯途径对在其他材料上生长的细胞生长行为的影响。实验结果表明，无纺膜中的纳米纤维网络结构和多壁碳纳米管成分不仅能够显著促进细胞的黏附和增殖，而且有利于细胞的迁移和聚集；另外，生长在多壁碳纳米管/聚氨酯无纺膜支架上的细胞可能通过旁分泌方式将某些生物大分子分泌到细胞外液中，经局部扩散作用于在其他材料上生长的细胞，促进其增殖。因此，多壁碳纳米管/聚氨酯纳米纤维无纺膜为细胞提供了接近天然细胞外基质的人造微环境，显示了该支架在引导组织修复和再生中的应用潜力。     

多孔聚乙烯醇/明胶软骨组织工程支架复合材料的制备及其生物相容性☆

背景：以明胶为基体制备的组织工程支架材料具有良好的生物相容性和生物降解性能,但存在力学性能低,降解速率难以控制的缺陷。 目的：制备一种软骨组织工程支架材料多孔聚乙烯醇/明胶复合物,并检测其理化性能和生物相容性。 方法：采用乳化发泡法制备聚乙烯醇/明胶多孔支架,并通过电镜分析、力学测试、皮下植入实验,检测材料孔径和孔隙率、IR光谱、力学性能和生物相容性。 结果与结论：多孔材料内部呈三维网状多孔结构,孔径均匀,有相似的孔隙率61.8%,含水率44.6%,抗拉强度为(5.01± 0.03) MPa,抗压强度为(1.47±0.36) MPa,有较好的力学性能,IR光谱分析表明材料内部结构均匀。皮下植入后,炎症反应逐渐减轻,囊壁逐渐变薄,并趋于稳定,提示多孔聚乙烯醇/明胶支架材料具有较好的生物相容性和力学性能。     

纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料的制备与性能★

目的：生物降解材料（聚左旋乳酸）存在初始强度低和降解速率快等局限性，利用纳米技术有望解决生物降解材料的力学性能缺陷。制备纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料并评价其力学性能。 方法：实验于2002-09/2004-01在吉林大学化学学院实验室完成。采用溶液共混法制备纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料。将聚左旋乳酸、10%和30%的纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料加工成60 mm×6 mm×2 mm的条形试样，在Instron-1121型材料试验机上测试弯曲强度和拉伸弹性模量，加载速度为1 mm/min；用XCJ-4简支梁式试验冲击仪测试无缺口冲击强度。 结果：力学测试显示10%，30％纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料的冲击强度、弯曲强度、拉伸弹性模量均高于聚左旋乳酸材料，差异有显著性意义（P < 0.05）。30%纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料的冲击强度、弯曲强度、拉伸弹性模量均高于10%纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料，差异有显著性意义（P < 0.05）。 结论：纳米碳酸钙与聚左旋乳酸复合后力学性能有所提高。30％纳米碳酸钙/聚左旋乳酸复合材料力学性能最佳。     

一种碳/碳复合材料表面制备高结合强度羟基磷灰石涂层的新方法***☆◆

摘要 背景：目前在碳/碳表面制备羟基磷灰石涂层的方法有很多种，但所制涂层与基体的结合强度不高。 目的：提出一种在碳/碳复合材料表面制备高结合强度羟基磷灰石涂层的新方法。 方法：首先利用感应加热法在基体表面制备出无水磷酸氢钙涂层，而后对其进行水热处理，转变为羟基磷灰石相。扫描电镜观察涂层的形貌，划痕法测试涂层的临界载荷，顶出法测试剪切强度。 结果与结论：感应热沉积法可以在碳/碳复合材料表面制备出致密的块状晶粒结构的无水磷酸氢钙涂层；通过水热处理可以将其转变成结晶完好致密的羟基磷灰石涂层。涂层的临界载荷为13.31 N，剪切强度约为47 MPa。 关键词: 碳/碳复合材料；羟基磷灰石；高频感应加热沉积；水热反应；涂层 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.03.015     

聚(左旋乳酸-己内酯)/ Fe3O4取向超细纤维的制备及生物相容性

背景：在静电纺过程中利用磁场效应的方法更适合制备载有磁性纳米粒子的取向纤维。但当前的研究多限于水溶性聚合物材料的电纺。 目的：通过相转移方法制备均匀分散有Fe3O4磁性纳米粒子的聚(左旋乳酸-己内酯)溶液,在外加磁场作用下通过静电纺技术制备聚(左旋乳酸-己内酯)/Fe3O4定向排列复合纤维,体外接种猪髋动脉内皮细胞,初步观察细胞相容性。 设计、时间及地点：对比观察实验,于2008-06/2008-10在东华大学化学化工与生物工程学院生物科学研究所生物材料与组织工程实验室完成。 材料：聚(左旋乳酸-己内酯)无规共聚物(50∶50,Mw30~40万)由日本 Nara Medical University提供;猪髋动脉内皮细胞由中国科学院细胞所提供。 方法：采用相转移法将水相中的Fe3O4磁性纳米粒子转移至有机溶剂中,制备聚(左旋乳酸-己内酯)/ Fe3O4的溶液,利用磁场对Fe3O4磁性纳米粒子的牵引作用,静电纺制备取向超细纤维。 主要观察指标：通过扫描电镜对纤维进行表面形态、取向度进行分析,采用透射电镜分析Fe3O4磁性纳米粒子在纤维中分散和分布情况。在复合Fe3O4磁性纳米粒子的聚(左旋乳酸-己内酯)静电纺纤维膜上体外接种猪髋动脉内皮细胞,采用 MTT法检测纤维膜上细胞的黏附和增殖能力以评价其生物相容性。 结果：通过添加乳化剂油酸钠成功得到分散均匀的Fe3O4磁性纳米粒子三氯甲烷溶剂。扫描电镜结果表明在磁场的影响下,静电纺得到的纤维表面光滑、无明显珠状物分布;排列方向沿磁场磁力线分布,取向度良好。透射电镜结果显示Fe3O4磁性纳米粒子在静电纺超细纤维中分散度良好。细胞生物相容性结果显示制备的载有磁性纳米粒子的聚(左旋乳酸-己内酯)静电纺超细纤维细胞黏附率优于纯聚(左旋乳酸-己内酯)纤维;其细胞增殖率与纯聚(左旋乳酸-己内酯)静电纺超细纤维接近。 结论：含有一定浓度的Fe3O4磁性纳米粒子的聚(左旋乳酸-己内酯)溶液,在外加磁场的作用下,静电纺得到的纤维排列方向沿磁场磁力线分布,取向度极佳,且具有良好的细胞相容性。     

聚磷酸钙纤维增强聚右旋乳酸软骨组织工程支架材料的制备及性能

背景：传统的支架材料聚乳酸、聚乙醇酸及二者的共聚物,具有良好的生物相容性,并已广泛用于制造细胞传递和组织工程支架。但还存在易变形、降解时间长等缺点。 目的：在前期工作的基础上,制备了聚磷酸钙纤维增强聚右旋乳酸软骨组织工程支架复合材料,对其物理、力学及降解性能进行了实验研究和理论分析,旨在验证前期优化配方的可行性。 方法：以自制聚磷酸钙纤维为增强材料,聚右旋乳酸为基体材料,纤维与基体的配比为67/33,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合的方法制备了聚磷酸钙纤维增强聚右旋乳酸软骨组织工程支架复合材料,测试了该复合材料的物理力学性能和降解性能。 结果与结论：聚磷酸钙/聚右旋乳酸支架材料具有高的孔隙率,孔隙率在80%~93%之间,压缩模量比纯聚乳酸支架的压缩模量有了明显提高,具有可控的降解性能,能为细胞的培养提供三维空间环境。结果提示聚磷酸钙纤维增强聚右旋乳酸支架复合材料的力学性能和生物降解特性基本满足软骨组织工程的要求,故可用作软骨组织工程支架材料。     

羟基磷灰石/单壁碳纳米管复合材料的表征

背景：羟基磷灰石具有接近自然人骨的强韧度和优越的生物相容性,但其力学性能却较差。 目的：制成并研究一种新型生物活性材料(羟基磷灰石/单壁碳纳米管复合材料)的各种性质。 方法：利用原位合成法制备羟基磷灰石单壁碳纳米管复合材料,并对其红外光谱、微观结构及XDR衍射分析,力学性能进行测试,对不同SWNT含量的SWNT/HAp复合材料弯曲强度与断裂韧性比较分析。 结果与结论：成功制备出的纳米羟基磷灰石单壁碳纳米管复合材料,其抗弯强度最大增幅将近50%,达到73 MPa;而断裂韧性的最大提高幅度为3倍,达到2.6 MPa•m1/2。随着单壁碳纳米管复合材料含量的增加,复合材料的弯曲强度与断裂韧性呈现出缓慢上升的趋势。提示,纳米羟基磷灰石单壁碳纳米管复合材料显著提高了接近自然人骨的纳米级磷灰石骨材料的抗弯强度和断裂韧性,从而克服传统支撑骨材料的力学性能缺陷。