骨组织工程用聚磷酸钙的结构和性能的研究

多孔聚磷酸钙（Calcium polyphosphate，CPP）生物陶瓷是一种新型的骨组织工程支架材料，国外有研究表明聚磷酸钙作为骨组织工程支架材料具有良好的生物相容性及可降解性。通过对原料煅烧过程的研究，探索了聚合度的计算方法，制备出不同聚合度的材料。通过对材料烧结温度的试验，制得了不同晶型的聚磷酸钙多孔材料。在Tris—HCl缓冲液中进行的体外降解实验表明，CPP多孔支架材料是可控降解的，不同聚合度和晶型的支架材料力学强度和降解性能不同。随着聚合度的增加，材料的力学强度增大，降解速率变小；非晶态的CPP17d就可以完全降解，7晶型的CPP25d可完全降解，β和α晶型的CPP降解缓慢，30d分别降解了大约12％和5％。因此聚磷酸钙是一种很有前途的骨组织工程支架材料，凭借其独特的无机聚合物结构及降解性能，有望实现可控速率的降解。     

骨修复材料多孔聚磷酸钙的制备及细胞相容性研究

目的 为了解决骨组织工程中成骨细胞在可降解支架材料上三维生长这一问题,本文对无机聚合物聚磷酸钙（CPP）生物陶瓷进行了研究.方法 实验制备出CPP多孔材料,并以羟基磷灰石,磷酸三钙作为对照材料,检测了材料的细胞毒性,并与成骨细胞进行复合生长.结果 表明聚磷酸钙不仅无细胞毒性,而且能促进成骨细胞的生长,与成骨细胞复合后,细胞能在材料中三维生长,并能分泌出细胞外基质,因此具有良好的细胞相容性.结论 多孔聚磷酸钙能促进成骨细胞生长,并为细胞良好生长提供三维空间环境,同时本实验也为可降解无机聚合物作为骨组织工程支架材料的研究提供了新的思路.     

掺锶聚磷酸钙骨组织工程支架材料与成骨细胞及内皮细胞的相容性研究

目的:观察掺锶聚磷酸钙材料与成骨细胞及内皮细胞相容性,为该材料作为骨组织工程支架材料最终应用于临床提供实验依据。方法:实验于2006-01/07在四川大学组织工程研究室完成。在聚磷酸钙制备过程中掺入亲骨元素锶,制备新型的不同掺锶量(0.5%,1%,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%)的骨组织工程支架材料掺锶聚磷酸钙。以聚磷酸钙、羟基磷灰石及磷酸三钙为对照,通过MTT法及扫描电镜观察掺锶聚磷酸钙的成骨细胞及血管内皮细胞的相容性。结果:无论是对成骨细胞还是内皮细胞,1%掺锶聚磷酸钙材料均显示出更好的相容性:MTT法表明,与对照组及其他掺锶量的掺锶聚磷酸钙比较,1%掺锶聚磷酸钙材料拥有更高的成骨细胞增殖度;与聚磷酸钙比较,1%掺锶聚磷酸钙材料拥有更高的内皮细胞增殖度;扫描电镜表明在1%掺锶聚磷酸钙材料表面生长的成骨细胞或内皮细胞具有更好的生长状态和生物活性。结论:掺锶聚磷酸钙是一个很有前途的骨组织工程支架材料,它不仅与成骨细胞具有很好的相容性,而且能促进内皮细胞的增殖及诱导新生血管的形成,有望解决植入材料血管化的难题。     

聚磷酸钙多孔材料在模拟体液中的降解规律初探

从组织工程材料学角度研究和开发可控生物降解材料是生物材料科学和工程的主要任务之一.通过体外模拟实验,揭示影响材料降解的各种因素,对实现材料可控降解将具有重大意义.本文对不同晶型的聚磷酸钙多孔支架材料,对比其在模拟体液和三羟甲基氨基甲烷缓冲液中的降解规律,结果表明体液中无机成分对聚磷酸钙支架材料的降解特性有明显影响,在模拟体液中进行聚磷酸钙的模拟降解更接近体内环境,因而更有利于揭示聚磷酸钙的体内降解规律,此结果为实现聚磷酸钙的可控降解提供有用的参考.     

叶酸受体靶向星形聚己内酯纳米胶束的制备和性质

背景：近年来，在药物载体材料领域，两亲性星形聚合物的自组装胶束化引起了人们的关注。叶酸官能团作为肿瘤靶向基团被越来越多地引入药物载体，显示出了良好的靶向效应。 目的：制备一种新型的末端接叶酸的星形聚己内酯(StarPCL-FA)材料胶束，并对其性质进行表征，为其在控释给药系统中的应用提供基本依据。 方法：以四氢呋喃为溶剂，采用溶剂挥发法制备StarPCL-FA的胶束溶液。动态光散射粒度仪、透射电子显微镜测量胶束的粒径和表面形貌；考察稀释对胶束粒径的影响及水中胶束粒径随时间的变化情况；采用芘荧光探针技术测定共聚物的临界胶束质量浓度；用β-胡萝卜素作为模型药物对胶束载药量进行研究。 结果与结论：成功制备了星形聚合物StarPCL-FA胶束，胶束的粒径为纳米级，临界胶束质量浓度值较低，胶束对稀释较为稳定，且能在37 ℃的水中较长时间稳定存在，但随着时间延长，出现粒径轻微增大现象，说明胶束在水中能够稳定存在且对稀释的稳定性较好，这对于其在注入人体时避免药物的暴释具有重要意义。另外用β-胡萝卜素作为模型药物对胶束载药量研究表明其载药量为3.0%~4.0%。说明胶束对β-胡萝卜素有包载能力，但其载药能力还有待提高。 关键词：星形聚己内酯；叶酸；胶束；β-胡萝卜素；控制释放载体材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.015     

壳聚糖单体对内皮细胞血管化功能的影响

背景:壳聚糖对多种细胞生长的刺激作用可能是诱导血管再生和肉芽生成的原因.但是,并未就壳聚糖在使用过程中产生的降解产物对血管形成的影响进行研究.目的:研究壳聚糖的水解降解终产物D-氨基葡萄糖对内皮细胞形成血管相关行为(包括增殖、迁移和形成管状结构)的影响.方法:将不同浓度的D-氨基葡萄糖盐酸盐生理盐水溶液与内皮细胞共培养,以生理盐水作为阴性对照组.用MTT比色法检测细胞增殖活性,计算相对增殖率;照相记录不同时间的划痕情况,计算相对迁移率.观察内皮细胞在胶原表面形成的管状结构,计算管状结构长度的平均值及管状结构相对生长率.结果与结论:D-氨基葡萄糖浓度从10 nmol/L上升至1 mmol/L时,相对增殖率与对照组比较差异无显著性意义(P>0.05).当浓度≥10 mmol/L时,相对增殖率明显降低(P<0.01).当浓度≤10 mmol/L时,细胞发生迁移,相对迁移率与对照组比较差异无显著性意义(P>0.05).当浓度为100 mmol/L,相对迁移率急剧下降至0.63%.提示,随着浓度升高,相对生长率逐渐降低,但在10 mmol/L时,细胞迁移无显著变化,管状结构生成率突增,促进内皮细胞血管化功能.     

过程参数对PLLA-PEG-PLLA微泡造影剂的性质影响

研究双乳化过程参数对PLLA-PEG-PLLA(聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸)共聚物微泡造影剂形貌、粒径分布及二次谐波性质的影响.改变制备的过程参数,用双乳化法制备空心微泡;使用光学显微镜和扫描电镜观察微泡的形貌;用百胜DU8彩色多普勒超声诊断仪2～5MHz的探头在体外测试微泡的二次谐波特性.得到一系列在生理盐水中分散性很好的空心微泡,在低MI(机械指数)下有不同的二次谐波信号增强的造影剂.油相中材料的浓度、内水相体积、外水相中PVA的浓度对微泡的二次谐波性质具有较大影响,油相中材料的浓度还极大的影响微泡的粒径及其分布.樟脑和碳酸铵的加入对微泡的形貌和声学性质有显著影响.     

SCPP降解产物对血管内皮细胞迁移、增殖和F-肌动蛋白重组的影响

目的 研究骨组织工程支架材料掺锶聚磷酸钙(strontium-doped calcium polyphosphate, SCPP)的降解产物(degradation products, DPs)对血管形成密切相关的内皮细胞迁移、增殖和肌动蛋白微丝(F-actin)重组的影响,探索其对骨组织工程血管化的作用.方法 在聚磷酸钙(calcium polyphosphate, CPP)制备过程中掺锶制备SCPP多孔支架材料.生理盐水为降解介质,等离子体发射光谱检测降解液中DPs及浓度.用降解液处理脐静脉内皮细胞株ECV-304,噻唑蓝法和Millicell小室法分别检测细胞增殖和迁移.标记F-actin,荧光显微镜下观察.结果 与CPP和生理盐水组比较.结果 掺锶前后,孔隙率分别为(65±5)%和(64±5)%.SCPP各天降解液中Sr浓度为1.222～1.808 mg/L,约为CPP组的20～40倍,但Ca和P较低.SCPP组细胞增殖和迁移数显著高于CPP组和生理盐水,细胞中F-actin重组形成应力纤维数量明显增多.结论 SCPP的降解液能明显促进ECV-304的增殖.Sr是影响增殖的关键因素,SCPP降解液还能促进ECV-304的迁移,引起F-actin重组,形成与细胞迁移密切相关的应力纤维可能是促进迁移的原因之一.SCPP用作骨组织工程支架可能促进血管形成.     

聚(α、β-苹果酸)水凝胶的制备及其药物释放性能

用L-苹果酸直接缩聚合成聚（α,β-苹果酸），利用其上的侧基羧基与甲基丙烯酸羟乙酯的羟基缩合，将甲基丙烯酸羟乙酯接枝到聚（α,β-苹果酸）上，在365nm紫外光照射下，以光引发剂2959引发甲基丙烯酸羟乙酯的自由基聚合，形成聚（α,β-苹果酸）-g-甲基丙烯酸羟乙酯[Poly（α,β-malicacid）-g-2．hydroylethylmetharylate，PMA—g—HEMA]水凝胶，并以盐酸阿霉素为模型药物分析PMA-g-HEMA水凝胶的药物释放性能。用。HNMR与FrIR表征了聚（α,β-苹果酸）、PMA-g—HEMA聚合物的分子结构，通过水凝胶的失重行为用SEM观察聚（α,β-苹果酸）水凝胶降解过程及其形貌变化。结果表明通过光交联成功合成了PMA—g—HEMA水凝胶，其具有较大的溶胀比和较快的降解速率，克服了相对分子质量太低难以作为材料使用的缺陷。此外，改变PMA—g—HEMA水凝胶中甲基丙烯酸羟乙酯的接枝率和含水量能调节药物释放时间，提示PMA-g-HEMA水凝胶可以作为-种有效的短期药物缓释材料。     

D,L-聚乳酸降解产物对内皮细胞生长影响的体外实验

目的:观察D,L-聚乳酸体外降解规律和降解产物对内皮细胞生长的影响。方法:实验于2006-06/12在四川大学细胞相容性研究室完成。将D,L-聚乳酸膜在生理盐水中体外无菌降解120d。①计算失质量率:失质量率(%)(降解前本体的质量-降解后本体的质量)/降解前本体的质量×100%。②测定黏均相对分子质量:用乌=氏黏度计外推法测降解后本体的特性黏度,特性黏度与黏均相对分子质量关系式为:η=2.21×104M0.77。③测定降解液的pH值。④乳酸标准曲线的制备:将乳酸稀释为0.16,0.08,0.048,0.032,0.016,0.008g/mL,于262nm的波长处测定吸光度值,对乳酸质量浓度做标准曲线。⑤将不同降解时间的降解液与内皮细胞共培养,分为3组,实验组分别加入不同降解时间的未经稀释的降解液100μL和新鲜培养基100μL,阴性对照组加入生理盐水100μL和培养基100μL,空白对照组加入培养基100μL,各组分别培养1,2,3,4,5,6d。采用MTT法测定内皮细胞的生长。结果:①失质量率:在最初2周内,失质量率增大较快。在20～70d失质量率变化不大。在80～120d失质量率快速增加。②黏均相对分子质量:从开始降解到70d,黏均相对分子质量呈直线下降趋势,之后随时间延长而趋于平缓,且相对分子质量很小。③pH值:前30dpH值下降很快,从6.32降到4.56;在30～70dpH值反而有所上升,上升到5.39;之后急剧下降,在120d时达到2.29。④乳酸的质量浓度:随降解时间延长而增大,前20d达到5.8g/L,70d为16.7g/L,120d时达到24.4g/L。⑤不同降解时间的降解液作用下内皮细胞的生长情况:前70d的降解液对内皮细胞生长有促进作用,70d后的降解液明显抑制内皮细胞生长,到120d时降解液使内皮细胞表现显著的细胞毒性,细胞出现凋亡。结论:D,L-聚乳酸膜降解后,70d前降解液促进内皮细胞生长,70d后至120d降解液对内皮细胞生长的影响从抑制作用到细胞毒性逐渐增强。本实验表明D,L-聚乳酸的降解产物在局部积累达一定浓度后对内皮细胞生长的微生态环境有极大的改变,将导致细胞毒性增强,甚至细胞凋亡。