PLLA/β-TCP杂化微纳米纤维的制备及其性能

将湿法工艺合成的β-磷酸钙纳米粒子与左旋聚乳酸(PLLA)的混合溶液通过电纺丝法制成杂化纳米纤维膜,以期制备一种新型纳米纤维骨组织修复材料。采用FT-IR,XRD,TEM,DSC等手段研究了β-磷酸钙(β-TCP)的结构和形态,采用SEM和直径分布探讨了优化PLLA/β-TCP纤维的电纺丝工艺。结果表明:采用湿法合成β-TCP的纳米粒子具有良好的晶型结构,直径在219~328 nm之间;采用双溶剂体系在优化条件下制备的PLLA/β-TCP杂化纳米纤维直径在500~700 nm之间,PLLA/β-TCP界面结合良好,β-TCP起到了增强作用。在湿态条件下,PLLA纤维膜的力学性能有所提高,而PLLA/β-TCP纤维膜的力学性能则呈现下降趋势。     

不同质量比SF/PLLA复合纤维支架上共培养的上皮细胞和成纤维细胞增殖和表型的变化

目的: 观察不同质量配比的丝素蛋白(SF)和聚乳酸(PLLA)构建的SF/PLLA复合纤维支架对上皮细胞和成纤维细胞增殖和表型的影响,阐明SF/PLLA生物工程膜的细胞相容性。方法: 使用SF和PLLA作为支架材料,以SF与PLLA不同质量比(S50/P50、S40/P60和S30/P70)进行混合纺丝,制备出不同比例的SF/PLLA复合纤维支架,采用SF/PLLA复合纤维支架与皮肤组织中分离的原代上皮细胞和成纤维细胞进行共培养。采用CCK8方法检测细胞在不同质量比的支架材料上的增殖活性,免疫荧光染色观察共培养细胞的特异标记蛋白表达。结果: 共培养第5和6天时,在S50/P50组复合纤维支架上的成纤维细胞增殖活性高于S40/P60组和S30/P70组(P<0.01),在S40/P60组复合纤维支架上的上皮细胞增殖活性明显高于S50/P50和S30/P70组(P<0.05或P<0.01)。接种于SF/PLLA复合纤维支架的上皮细胞表达CK19蛋白,接种的成纤维细胞表达Vimentin 蛋白。2种细胞与SF/PLLA复合纤维支架共培养,S40/P60和S50/P50组复合纤维支架上的细胞生长状态优于S30/P70组。结论: 支架中SF的浓度增加可以明显提高细胞增殖活性,促进细胞存活,SF/PLLA复合纤维支架对细胞的生物表型无明显影响。     

电纺PLLA/PVP纳米纤维膜材料用于血管组织工程的前期研究

目的:研究静电纺丝在血管组织工程中的应用。方法:利用静电纺丝技术制备不同质量分数的聚乳酸(PLLA)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)电纺丝膜,并通过差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)观察、接触角测试(CA)和力学性能分析进行材料学表征。在不同的电纺丝膜上种植血管平滑肌细胞(VSMCs),并分别在2、4、6 d取样进行SEM、激光共聚焦显微镜(LCMS)观察,以检测VSMCs在材料上铺展的形貌和分布情况。经MTT测试,以了解材料对VSMCs增殖的影响,用血小板黏附实验测试材料的血液相容性。结果:混入PVP的PLLA电纺丝膜具有良好的表面结构,亲水性显著提高,且随着PVP含量的增多PLLA电纺丝膜的亲水性增高,但对力学性能影响不明显。细胞实验结果表明:混有PVP的PLLA电纺丝膜利于VSMCs的黏附生长,具有良好的细胞相容性和血液相容性。结论:成功地将PVP和PLLA进行了静电纺丝,该材料具有良好的细胞相容性和血液相容性,其在血管组织工程应用中具有广阔的前景。     

含石墨烯的聚乳酸复合纳米纤维的制备及细胞相容性

利用电纺丝技术制备了聚乳酸(PLLA)-石墨烯(Gr)复合纳米纤维。通过SEM、TEM及拉曼光谱观察和分析了该复合纳米纤维的形貌及Gr在PLLA中的分散状态,通过DSC、TG、力学拉伸及接触角测试等表征方法研究了PLLA-Gr复合纳米纤维的热性能、力学性能、亲水性等物理性能,最后,通过MTT法检测一种神经胶质细胞——雪旺细胞(SCs)在该复合纳米纤维支架上的生长和增殖行为,评价其细胞相容性。结果表明：低含量的Gr能较好地分散在PLLA纳米纤维中,且随着m(Gr)∶m(PLLA)从0增加到2.0%,所得到的纤维直径呈现先减小后增加的趋势。当m(Gr)∶m(PLLA)增加到1.0%时,PLLA-Gr纳米纤维的直径达到最小,为(0.50±0.19) μm,对应的拉伸强度较未添加Gr时增加也最大达50%。PLLA-Gr纳米纤维膜的结晶度与Gr的含量和分散性有关。细胞培养1、4、7 d后的MTT检测结果表明PLLA-Gr复合纳米纤维能促进SCs的黏附和生长。PLLA-Gr复合纳米纤维具有较好的细胞相容性。     

纳米羟基磷灰石与聚己内酯复合电纺纤维膜

用水热法合成的棒状纳米羟基磷灰石（nHA）,引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合得到nHAPCL复合材料。用静电纺丝法分别制备了聚己内酯（PCL）、nHA/PCL共混材料和nHAPCL复合材料的3种电纺纤维膜。通过FT-IR、DSC、SEM、TGA和拉伸试验机表征了样品的结构、热性能和力学性能。结果表明：nHA-PCL电纺膜的结晶性能优于nHA/PCL材料,且热稳定性和力学性能都优于其他两种膜,nHA-PCL电纺膜的完全分解温度为420 °C,拉伸强度和断裂伸长率分别达到28.2 MPa和55.6%。3种膜的纤维直径均小于500 nm,nHA-PCL电纺膜的纤维表面比较粗糙。在人体仿生液中诱导矿化4 d后,nHAPCL电纺膜纤维表面出现磷灰石沉积,而纯PCL和共混nHA/PCL电纺膜的纤维表面沉积的磷灰石很少,nHA-PCL复合电纺膜具有较好的诱导成骨性能。     

聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的机械性能及其细胞毒性

目的：制备不同质量配比聚乳酸/羟基磷灰石(PLLA/HA)复合材料,对其机械性能和细胞毒性进行研究,得出两者的最佳质量配比,并探讨其作为乳前牙根管桩材料的可行性。方法：以NH4H2PO4、Ca(CH3COO)2?H2O　和CH3COONH4为原料制备微球型HA。采用溶液共混法和热压成型法制备PLLA/HA复合材料,按复合材料中HA质量分数不同分为PLLA、PLLA-3%HA、PLLA-5%HA、PLLA-7%HA和PLLA-9%HA组。采用扫描电子显微镜(SEM)观察HA形貌和尺寸;X射线晶体衍射(XRD)法进行物相分析;傅立叶变换红外光谱(FT-IR)法分析产物成分;万能材料试验机测试复合材料的弯曲强度和弹性模量;MTT法检测PLLA/HA复合物对L929细胞相对增殖率(RGR)的影响。结果：扫描电镜,所制备的HA为片层状晶体所构成的微球形,直径约1 μm,大小均匀,形态一致。XRD图谱,观测到HA的特征峰,无明显杂峰。FT-IR谱图中可见PO43－基团在565、606和1 042 cm－1处的强吸收峰。与PLLA组比较,含有HA的各组PLLA-HA复合材料的弯曲强度和弹性模量明显增高（P<0.01）,PLLA-5%HA组材料的弯曲强度和弹性模量最大（138 MPa、4.6 GPa）。MTT法,PLLA、PLLA-3%HA、PLLA-5%HA、PLLA-7%HA和PLLA-9%HA各组复合材料RGR均在93%以上,细胞毒性级别均为0～1级。结论：PLLA/HA复合材料具有一定的力学性能,无细胞毒性,有望成为理想的乳前牙根管桩材料。     

磁性纳米纤维复合材料原位诱导体内成骨的研究

目的:研究一种新型顺磁性的纳米纤维复合支架γ-Fe2O3/nHAP/PDLLA在弱磁场下体内诱导新骨形成的功效.方法:纳米纤维复合材料支架通过电纺丝方法制成,支架内部的微观结构用扫描电镜(SEM)进行表征.将支架植入兔横突根部骨缺损处并在12周后处死动物,应用组织学方法研究支架在动物体内原位诱导新骨形成和胶原蛋白沉积的...     

对BCP/PLLA复合骨修复材料的生物相容性研究

在分析BCP/PLLA复合材料成分、特性和使用条件的基础上,以一系列体内体外试验对该复合材料的生物相容性进行研究。选择家兔在其肌袋内长期埋植进行组织学观察,以豚鼠静脉注射材料浸提液实验来验证材料的短期毒性。实验结果表明：BCP/PLLA复合骨修复材料的生物相容性优良,可望成为一种优异的骨组织工程支架材料和骨修复替代材料。     

新型骨与软骨组织工程支架材料制备及其性能研究

目的：研究符合骨与软骨组织工程制备技术要求的新型支架复合材料；并确定其性能与结构优化设计的主要参数指标。方法：按不同CPPf(聚磷酸钙纤维）／PLL（L－聚乳酸）重量比及相同CPPfPLLA/NaCl颗粒重量比，采用溶铸颗粒沥取（Solventcasting particulte-leaching)法轩系列CPPf/PLLA支架复合材料；液体置换法，压缩性能测试及扫描电子显微镜观察其密度，孔隙度压缩模量及微结构特征；材料样品体外人工降解液直接浸渍法判定其生物降解性能，并观测其生物降解率，压缩碍及微结构由微孔海绵状过渡为纤维网状。随着支架材料在人工降解液中降解时间的延长，其降解率以0％－13．2％线性递增；压缩模量呈线性降低至1.10-2.78MP；材料横截面微结构则发生相应改变。结论 CPPf/PLLA支架复合材料具有高孔隙度的三维立体结构，良好的抗压缩性能和和解性能，经进一步优化设计后，可成为结构和性能符合各项要求的新与软骨组织工程支架材料。     

聚乳酸乙醇酸共聚物与纳米羟基磷灰石共混制备组织工程纤维环支架的实验研究

目的探讨以聚乳酸乙醇酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)与纳米羟基磷灰石(hydroxyapa-tite,HA)为原料,利用静电纺丝的技术制备出的三维多孔支架构建组织工程纤维环的可行性。方法将PLGA与HA溶解于丙酮中,配制20%(w/v)的溶液,磁力搅拌均匀后,进行静电纺丝,制备三维多孔支架。支架通过扫描电镜和磷酸盐缓冲液降解(phosphate buffered saline,PBS)的方式,观察支架的形貌和降解性能;利用CCK-8和伊红染色的方法观察支架的生物相容性。结果支架具有良好的纤维形貌,直径均匀,扫描电镜下可见HA结晶。支架在磷酸盐缓冲液中降解速度较快,8周时支架失重可达40%,表现出良好的降解性能。细胞毒性试验和伊红染色均表明细胞在支架上的生长情况较好,支架具有良好的生物相容性。结论 PLGA与HA共混制备的纳米纤维支架具有良好的空间结构和生物相容性,因此该支架是一种良好的组织工程纤维环支架材料。     

聚二恶烷酮气管支架的动物实验研究

目的研究聚二恶烷酮(polydioxanone, PDO)纤维编织的生物可降解气管支架在健康实验兔中的应用可行性和生物降解性。方法 应用自制的PDO气管支架,测定其力学性能,并与健康离体的兔颈段气管做比较。通过外科手术将PDO气管支架植入20只健康的实验兔颈段气管;6只实验兔进行除植入支架外的外科手术,作为对照组。植入术后4、8、12周处死实验兔,通过气管镜检查、组织学染色、电镜扫描等观察组织反应及PDO气管支架的生物降解性。结果 离体兔颈段气管的径向支撑力157.8cN,弹性回缩率93.42%;直径6mm的PDO气管支架径向支撑力192.43cN,弹性回缩率96.8%。20只植入支架的实验兔术后短期内多有食欲下降,1只颈部有皮下气肿,4只出现脓血性鼻分泌物,5只出现间歇性喘鸣音;术后1、2周,各有1只实验兔死于分泌物气道阻塞,尸检发现合并有肺部感染,但支架均完全性膨胀;术后4周,实验兔食欲和活动均正常。术后1个月,气管支架完整,未移位,管腔处于开放状态,有不同程度的分泌物覆盖于气管支架;支气管黏膜上覆盖有气道分泌物和炎症细胞,PDO纤维外表面出现开裂。术后2个月,气管支架轮廓尚可见,有新生组织包裹;支气管黏膜气道分泌物和炎症细胞明显减少,PDO纤维出现溶解和断裂。术后3个月,气管支架形态消失,管腔内有增生的组织;PDO纤维出现完全性吸收,支气管黏膜上可见残留的PDO分解的碎片。未植入支架的对照组实验兔术后无异常表现。结论 PDO气管支架在体外与颈段气管有类似的机械性能,在健康兔气管内具有良好生物可降解性和能够起到扩张支撑的作用。     

种植自体尿路上皮细胞的包膜化输尿管组织工程支架的构建

目的探讨应用组织工程技术体外构建种植自体尿路上皮细胞的包膜化聚乳酸输尿管支架的可行性。方法将聚乳酸输
尿管支架于比格犬皮下包埋3周,在其表面诱导形成一层结缔组织薄膜,获得包膜化聚乳酸输尿管支架。经脱细胞处理后,将
体外扩增培养的自体尿路上皮细胞种植于包膜输尿管支架表面。采用常规HE染色组织切片、扫描电镜和免疫组化法对包膜输
尿管支架及尿路上皮附着情况进行观察;应用MTT比色法比较尿路上皮细胞在包膜化聚乳酸输尿管支架组和管状小肠粘膜下
基质组的生长差异。结果HE染色及Ⅷ因子免疫组化染色结果显示结缔组织层内含有大量毛细血管,但无明显局部炎症反应;
扫描电镜和免疫组化染色提示包膜含有丰富的胶原纤维构成、表面呈现三维立体结构,尿路上皮细胞能在支架包膜表面粘附,
形成连续的上皮层;MTT检测显示包膜化聚乳酸输尿管支架组和管状小肠粘膜下基质组组吸光光度值比较无明显差异（P>
0.05）,说明尿路上皮细胞在包膜化输尿管支架上能连续增殖。结论包膜化聚乳酸输尿管支架适合尿路上皮细胞黏附和增殖,
体外构建的包膜化组织工程输尿管有潜在的临床应用价值。
     

低分子量聚乳酸对聚乳酸膜结构及性能的影响

在不引入除溶剂和溶质以外的第三组分情况下，用溶液浇铸法制备表面呈孔聚乳酸膜。通过在高分子量的聚乳酸中混入低分子量的聚乳酸，借助电子扫描电镜、差热分析、力学试验机考察低分子量聚乳酸对聚乳酸膜结构和性能的影响。通过在高分子聚乳酸中混入低分子量的聚乳酸可以制备出表面呈孔膜，该膜可满足力学性能和生物相容性好的临床要求，该方法减少了影响膜性能的因素。     

聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜的制备及其生物活性

目的 检测静电纺丝技术制备的聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架材料的理化表征、生物学性能及成骨活性。方法 通过静电纺丝技术制备聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合材料,测量其理化表征。以MC3T3-E1细胞为模型初步评估复合材料的细胞相容性与成骨活性,为骨组织再生提供实验依据。结果 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺丝是一种无序三维交错网状结构,具有较小的拉伸强度及良好的润湿性。在聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合纤维材料表面MC3T3-E1细胞生长良好,有伪足伸出,促进碱性磷酸酶及Runx2基因的表达。结论 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜具有良好的理化表征、生物学性能与成骨特性,是一种潜在可用于种植骨再生的材料。     

氧等离子处理PLLA/BG引导骨再生膜生物相容性

目的制备一种新型的聚乳酸-生物玻璃（Poly-L-Lactic Acid/Bioglass, PLLA/BG）亲水性纳米纤维膜,探讨其作为引导骨
再生屏障膜的生物相容性。方法采用氧等离子处理PLLA/BG纳米纤维引导骨再生膜,改善其亲水性能,将人成骨样细胞
（MG63）接种于膜表面,通过Hoechst荧光染色观察其在膜表面的生长,计算细胞粘附率及增殖率,检测MG63细胞碱性磷酸酶
活性,最后通过扫描电镜观察细胞在膜上生长形态及钙结节形成,分析该膜生物相容性及促成骨性能。结果氧等离子处理的
PLLA/BG 膜在1、3、6 h 的细胞粘附率分别为（30.570±0.96）%、（47.27±0.78）%、（66.78±0.69）%,细胞黏附率高于两组膜（P<
0.01）;3 组膜的细胞增殖率均随时间延长提高,在不同时间点氧等离子处理的PLLA/BG膜的细胞增殖率高于另外两组（P<
0.01）;Hoechst荧光染色中可观察到氧等离子处理的PLLA/BG膜表面早期有更多细胞黏附;碱性磷酸酶活性测定实验结果显
示加入BG的复合膜可在早期促进成骨细胞分泌基质,差异具有统计学意义（P<0.01）;扫描电镜下可观察到MG-63细胞呈梭
形,黏附于膜表面,与复合膜相互交联,形成钙结节。结论经氧等离子处理的PLLA/BG复合膜在早期可促进细胞黏附、增殖及
促进成骨细胞分泌基质,具有良好的生物相容性和促成骨性能。
     

静电纺丝薄膜支架对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响

目的 观察静电纺丝薄膜支架对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响。方法 通过静电纺丝法制备薄膜支架,扫描电镜观察薄膜网状结构,通过薄膜支架作为载体,观察其对成骨细胞的增殖、分化并观察细胞骨架的形态变化。结果 扫描电镜显示:静电纺丝薄膜网状结构有利于细胞的黏附;CCK-8细胞增殖检测与碱性磷酸酶活性检测结果显示,培养1 d、4 d、7 d对照组与实验组相比差异均有统计学意义(P<0.05);细胞骨架染色显示静电纺丝组细胞铺展面积增大且数目增多。结论 静电纺丝薄膜支架对成骨细胞增殖、分化以及细胞黏附具有促进作用。     

层层自组装壳聚糖/肝素复合涂层膜对支架血栓形成的影响

目的:观察层层自组装壳聚糖/肝素复合涂层膜对支架血栓形成的影响.方法:通过逐层自组装的方式将壳聚糖和肝素逐层结合在316L不锈钢槽内,制成不同层数的涂层膜,以凝固法测定健康人血液在聚合物膜和不锈钢上作用2 h后的部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)和凝血酶时间(TT),并检测其抗凝血功能的稳定性.制备壳聚糖/肝素复合涂层膜支架,研究复合涂层膜支架在猪动静脉分流血栓模型中对支架血栓形成的影响.结果:备组复合涂层膜APTT和TT均较316L不锈钢组极显著延长(P<0.01),并且APTT和TT延长和复合涂层膜层数增加相关.复合涂层膜在2周内上述凝血功能无显著差异(P>0.05).在猪动静脉分流血栓模型中,复合膜涂布的金属支架形成的血栓重量极显著低于316L裸支架(P<0.001).结论:层层自组装壳聚糖/肝素复合涂层膜具有极显著的抗支架血栓作用,而且具有良好的稳定性.     

纳米相人工骨复合框架的制备改进以及性能研究

目的本文依据仿生原理研究制备纳米相复合人工骨框架材料,探讨粘连剂聚乳酸以及不同胶原含量对材料的影响。方法控制有机无机比以及反应条件,将生物矿化原理以及分子问的自主装机制引入人工骨框架材料的合成,以有机物的组装体为模板去控制无机物的形成,得到纳米相胶原基／钙盐人工骨复合物。为了进一步改善其机械性能,将性质稳定均一、降解行为可控的高分子材料左旋聚乳酸作为成型组分,制备出纳米相复合人工骨框架材料。材料制备完毕后,通过液体置换、扫描电镜、透射电镜、傅立叶红外光谱仪、力学性能系统,对材料的结构、成分、性能进行检测评价。结果制备得到的纳米相复合框架材料,主要是胶原、碳酸化的钙的磷酸盐,其晶粒度较低,晶体极为细小,达到纳米量级,与天然骨类似;用复合左旋聚乳酸进行机械性能改进的材料为多孔状,孔隙率较高,机械性能可达到非承重骨的力学标准。通过对比得知,材料中胶原与无机钙盐的比例以及粘连剂的加入都会影响材料的微观结构,且聚乳酸的分子量对材料的力学性能也有影响。结论仿生制备的纳米相复合人工骨框架材料,无论从结构还是性能上评价,都是有广阔临床应用前景的骨组织工程优选材料之一。本文所讨论的影响复合框架性能的各种因素,可以在今后的应用中作为材料改进或改善的参考依据。