载药形状记忆聚合物多孔支架的制备及其在骨组织修复中的研究

发布时间：2017-05-15 09:08

  本文关键词：载药形状记忆聚合物多孔支架的制备及其在骨组织修复中的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,有关骨组织工程支架的研究取得了快速的发展,但是也面临许多的问题,例如一般的无机多孔支架难于裁剪不易匹配不规则的骨缺损形状,载药方式单一有效性差等。因此制备载药便易,孔径大小可控,生物相容性好,且能匹配不规则骨缺损形状的新型骨组织工程支架成为关键。在本论文中,我们以载药海藻酸钙水凝胶微球为造孔剂,通过冷冻干燥的方法,制备了一种具有形状记忆功能的载药多孔支架,并考察了其在犬上颌窦的成骨能力。首先,用PEG开环ε-CL作为软段,MDI和扩链剂DMPA为硬段,成功制备了可生物降解的热致型形状记忆高分子材料。实验发现软硬段比例为3：1的聚氨酯材料转变温度接近人体体温,且具有良好的形状记忆性能；为了制备载药聚合物多孔支架,我们使用微流泵加高压直流电技术,成功制备了载BMP-2的海藻酸钙水凝胶微球,微球形态稳定、大小均一,且微球大小可以根据海藻酸钠的浓度而调控。然后,将聚氨酯溶液灌入携载BMP-2的海藻酸钙水凝胶微球当中,通过冷冻干燥的方法,制备了孔径大小为3451μm,孔隙率为82%,且贯通性好的形状记忆多孔支架。并对制备的形状记忆多孔支架进行了SEM、DSC、DMA,证明支架具有很好的形状记忆性能,而且孔径大小可根据载药海藻酸钙水凝胶微球的大小而调节。最后,对制备的形状记忆多孔支架进行了细胞毒性、体内成骨能力等考察,证明制备的形状记忆多孔支架具有很好的细胞相容性,且在犬上颌窦部位有较好的成骨能力。本文制备多孔支架的方法简单、适用性强、孔径大小可控,而且在成孔的同时可以同步载多种药物,同时制备的形状记忆多孔支架具有良好的热致型形状记忆性能、生物相容性以及可生物降解性,在生物医学上具有较大的应用价值。
【关键词】：形状记忆聚合物 载药海藻酸钙水凝胶微球 多孔支架 体内成骨
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 绪论13-37
• 1.1 引言13
• 1.2 骨组织工程13-26
• 1.2.1 骨组织工程简介13-18
• 1.2.2 骨组织工程支架的要求18-23
• 1.2.3 骨组织工程支架的主要制备方法23-24
• 1.2.4 形状记忆聚合物多孔支架的研究进展24-26
• 1.3 形状记忆高分子材料26-32
• 1.3.1 形状记忆高分子材料简介26
• 1.3.2 形状记忆高分子材料的分类26-29
• 1.3.3 形状记忆高分子材料在生物医学领域的应用29-32
• 1.4 海藻酸钠载药体系32-35
• 1.4.1 海藻酸钠32-34
• 1.4.2 海藻酸钠载药缓释体系34-35
• 1.5 本论文研究目的、研究内容及创新35-37
• 1.5.1 本论文研究目的35
• 1.5.2 本论文研究内容35
• 1.5.3 本论文主要创新点35-37
• 第2章 热致型形状记忆聚氨酯和载药海藻酸钙水凝胶微球的制备及表征37-47
• 2.1 实验试剂与仪器37-39
• 2.1.1 实验试剂37-38
• 2.1.2 实验仪器38-39
• 2.2 实验过程39-40
• 2.2.1 己内酯单体的纯化39
• 2.2.2 聚氨酯的合成39-40
• 2.2.3 载药海藻酸钙水凝胶微球的制备40
• 2.3 形状记忆聚氨酯材料和微球的表征40-41
• 2.3.1 红外光谱表征40
• 2.3.2 核磁氢谱表征40-41
• 2.3.3 热性能表征41
• 2.3.4 形状记忆性能表征41
• 2.3.5 微球大小及形貌的表征41
• 2.4 结果与讨论41-46
• 2.4.1 红外图谱分析41-42
• 2.4.2 核磁氢谱分析42-43
• 2.4.3 热性能分析43-44
• 2.4.4 形状记忆性能分析44
• 2.4.5 微球大小及形貌分析44-46
• 2.5 本章小结46-47
• 第3章 载药形状记忆聚合物多孔支架的制备及表征47-61
• 3.1 实验试剂与仪器47-48
• 3.1.1 实验试剂47
• 3.1.2 实验仪器47-48
• 3.2 载药形状记忆聚合物多孔支架的制备48-49
• 3.3 实验结果表征49-51
• 3.3.1 多孔支架孔的形态与结构表征49
• 3.3.2 多孔支架的孔隙率测试49
• 3.3.3 多孔支架的静态力学性能表征49
• 3.3.4 多孔支架的热力学性能表征49
• 3.3.5 多孔支架的动态力学性能表征49
• 3.3.6 多孔支架的形状记忆性能表征49-50
• 3.3.7 多孔支架的体外降解实验表征50-51
• 3.4 实验结果讨论与分析51-59
• 3.4.1 多孔支架孔的形态与结构分析51-52
• 3.4.2 多孔支架的孔隙率分析52-53
• 3.4.3 多孔支架的静态力学性能分析53-54
• 3.4.4 多孔支架的热力学性能分析54-55
• 3.4.5 多孔支架动态力学性能分析55-56
• 3.4.6 多孔支架的形状记忆性能分析56-59
• 3.4.7 多孔支架的体外降解实验分析59
• 3.5 本章小结59-61
• 第4章 载药形状记忆聚合物多孔支架在骨组织修复中的研究61-71
• 4.1 前言61
• 4.2 实验材料与仪器61-62
• 4.2.1 实验材料61
• 4.2.2 实验仪器61-62
• 4.3 支架的细胞实验表征62-63
• 4.3.1 Alamar Blue62-63
• 4.3.2 激光共聚焦表征63
• 4.3.3 扫描电镜表征63
• 4.4 支架的动物实验及方法63-66
• 4.4.1 犬上颌窦植入模型的建立63-65
• 4.4.2 Micro-CT表征65
• 4.4.3 组织学评价65-66
• 4.5 支架的细胞实验结果分析66-68
• 4.5.1 激光共聚焦分析66
• 4.5.2 扫描电镜分析66-67
• 4.5.3 Alamar Blue67-68
• 4.6 支架的动物实验结果分析68-70
• 4.6.1 Micro-CT结果分析68-69
• 4.6.2 组织学评价结果分析69-70
• 4.7 本章小结70-71
• 结论71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果83

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