壳聚糖涂覆镁合金用于引导骨再生的初步研究

发布时间：2018-02-03 22:00

  本文关键词： 镁合金 壳聚糖 降解 生物相容性 可吸收生物膜　出处：《吉林大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：背景与目的:随着医疗新技术的兴起和快速发展,使用种植义齿修复牙列缺损或牙列缺失逐渐被口腔医师和患者所接受。然而,种植位点骨量不足往往导致种植体与周围骨难以形成良好的骨结合。引导骨再生术的使用和推广则有利于解决上述难题。在引导骨再生的过程中,生物屏障膜的选择和使用是一个十分重要的环节。目前临床上常用的生物屏障膜主要分为不可吸收膜和可吸收膜两大类,后者由于不需要通过手术将其取出,避免了患者的二次创伤,因此更易为患者所接受。常见的可吸收膜主要是由天然或人工合成聚合物构成,然而,不稳定的降解周期以及较弱的机械强度,往往影响可吸收生物膜的屏障功能,使其难以达到理想的成骨效果甚至导致成骨失败。因此,寻找一种机械强度高、加工工艺简单的可降解生物材料替代现有的商用可吸收膜具有重要的临床意义。作为一种新型的可降解材料,镁合金由于具有良好的生物相容性和机械性能,其医用价值也受到了越来越多的关注。然而过快的降解速度导致镁合金在新骨完全形成之前已失去了其机械完整性。稀土元素的引入可以改善镁合金的机械性能和耐腐蚀性能,然而由于人体对稀土元素的生物耐受性普遍很差,因此只能向镁合金掺入少量的稀土元素,这对镁合金性能的改善有限。对镁合金表面进行有机高分子修饰也有利于改善镁合金的耐腐蚀性能和生物性能。壳聚糖由于来源广泛,易于加工,具有多种优良的生物性能,可以用作有机高分子涂层材料。本文制备了表面涂覆壳聚糖的含稀土元素镁合金Mg3Gd,通过研究这种镁基复合材料的生物相容性及降解性能,并与商业海奥生物膜作比较,从而初步探索将此种镁基复合材料应用于引导骨再生的可行性,并为可吸收生物膜的研究提供新的思路。实验与方法:1、使用线切割法将镁合金Mg3Gd切割成Φ1cm×1cm×1mm大小的薄片,打磨并清洗后,对镁合金Mg3Gd表面进行预处理,用浸涂法在Mg3Gd表面涂覆壳聚糖,扫描电镜观察预处理前后以及涂层前后Mg3Gd的表面形貌,通过拉伸试验、浸泡试验和细胞毒性实验探究壳聚糖涂层对Mg3Gd性能的影响。2、采用上述方法制备含壳聚糖涂层镁合金材料Pretreated-CS-Mg,通过浸泡失重实验检测该材料的降解性能并与商用海奥生物膜进行对比;应用扫描电镜和能谱分析对浸泡前后2种材料的表面形貌进行表征。3、通过体外细胞增殖实验、细胞黏附实验、碱性磷酸酶活力实验检测Pretreated-CS-Mg材料的生物性能并与商用海奥生物膜进行对比。结果:1、镁合金Mg3Gd经过80%磷酸和偶联剂KH570预处理后,壳聚糖涂层与镁合金Mg3Gd表面的结合强度增加,较直接涂覆得到的壳聚糖涂层更明显地减缓镁合金Mg3Gd在模拟体液中的降解速度。2、经过预处理及壳聚糖涂层后,镁合金Mg3Gd的浸提液明显改善了L929细胞的增殖率,细胞毒性作用得到了改善。3、与海奥膜相比,Pretreated-CS-Mg在体外浸泡初期具有更好的抗降解性能,考虑到镁合金在体内外降解速度的差异与联系,根据2种材料的失重率结果,可以认为Pretreated-CS-Mg在体内能够满足降解要求的可能性较大。4、与阳性对照组相比,经Pretreated-CS-Mg材料浸提液培养后,MG63细胞和L929细胞均具有良好的细胞增殖活性,因此Pretreated-CS-Mg能够满足细胞增殖的要求。5、Pretreated-CS-Mg的表面有利于MG63细胞和L929细胞的黏附。6、与海奥膜相比,Pretreated-CS-Mg表面的降解产物有利于矿物沉积,且10%浸提液能够增加MG63细胞的ALP活力,具有促进成骨向分化的潜能。结论:本实验通过对镁合金表面进行预处理和壳聚糖涂覆,成功制备了Pretreated-CS-Mg材料,并且制备出的壳聚糖涂层能够改善镁合金Mg3Gd的性能。在体外实验中,Pretreated-CS-Mg材料具有良好的生物相容性,与海奥膜相比具有促进成骨向分化的潜能,并在浸泡初期具有更好的抗降解性能。因此,将Pretreated-CS-Mg作为可吸收屏障膜应用于引导骨再生术具有一定的可行性,然而仍需要进一步地改进和大量的体外体内研究,才能制备出真正满足引导骨再生要求的可以作为生物膜使用的镁合金。
[Abstract]:BACKGROUND & OBJECTIVE : With the rise and rapid development of new medical technology , it is very important to use implant denture to repair tooth defect or missing tooth column . However , it is very important to improve the mechanical property and corrosion resistance of magnesium alloy . Compared with the positive control group , Pretreated - CS - Mg has good biocompatibility . Compared with the positive control group , Pretreated - CS - Mg has good biocompatibility . Compared with the positive control group , Pretreated - CS - Mg has good biocompatibility .

【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R783.1

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本文编号：1488459