多级孔结构增强型PVA水凝胶一体化软骨/骨修复材料的制备与研究

发布时间：2024-03-10 08:04

　　由运动创伤、意外创伤及老龄化引发的关节软骨疾病在临床上十分常见，极大影响患者的生活。由于具有低代谢的生理特点，因此自身修复能力有限，而人工关节软骨修复体为临床上治疗软骨疾病提供了可能。聚乙烯醇(PVA)水凝胶复合材料是一种潜在的优良人工关节软骨修复体，其物理特性与天然软骨十分接近，其高含水率及良好的生物相容性决定了在关节软骨修复领域的独特优势。然而PVA水凝胶材料力学强度不高，另外植入体内后不易固定，不能满足机体的正常运作。本文构建了一种上层密实与下层多孔的一体化软骨/骨替代修复材料，可有效解决体内稳定性及力学强度不高的问题。本文采用超声分散、高温熔融、真空粒子滤出法和冷冻-解冻相结合的工艺制备了多孔修复层材料、密实修复层材料和一体化软骨/骨修复材料。通过多种实验检测手段对PVA水凝胶复合材料进行了显微形貌观察和结构表征，系统研究了复合水凝胶材料的力学性能和生物学性能。 研究结果显示，采用真空粒子滤出相分离法制备的多孔层材料，多级孔洞结构比常规共混致孔剂法、模板法和气体成孔法更加完善，具有较高的孔隙率（均维持在76%左右），孔径大小可控（控制孔径范围100-450μm之间）；另外该多孔...

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【部分图文】：

图1-1成熟软骨的大分子结构含量分布图

图1-1成熟软骨的大分子结构含量分布图[7]1.3关节软骨修复手段由于缺乏直接的血液供应、神经支配和淋巴循环，关节软骨具有低代谢的生理特点，自身修复能力十分有限[3,4]。当软骨缺损直径小于3mm时，可获得部分或全部修复；直径大于4mm时，极易引起永久性结构和功能丧....

图2-1共混造粒法制备15%PVA多孔水凝胶材料断面扫描电镜图(a)放大倍数100倍(b)放大倍数300倍

2-1共混造粒法制备15%PVA多孔水凝胶材料断面扫描电镜图(a)放大倍数100倍(b)放大倍数30图2-1是利用共混造粒法制备15%PVA多孔水凝胶材料的微观形貌图。从图2-看出孔洞形貌以椭圆形为主，孔洞之间连通率不高，大多数孔洞是闭塞孔洞，无相通孔的存在....

图2-2模板法制备15%PVA多孔水凝胶材料横截面扫描电镜图(a)放大倍数100倍(b)放大倍数230倍图2-2是利用模板法制备15%PVA多孔水凝胶材料的微观形貌图

等要求的孔洞材料。2-1共混造粒法制备15%PVA多孔水凝胶材料断面扫描电镜图(a)放大倍数100倍(b)放大倍数30图2-1是利用共混造粒法制备15%PVA多孔水凝胶材料的微观形貌图。从图2-看出孔洞形貌以椭圆形为主，孔洞之间连通率不高，大多数孔洞是闭塞....

图2-3气体成孔法制备15%PVA多孔水凝胶材料断面扫描电镜图

图2-3气体成孔法制备15%PVA多孔水凝胶材料断面扫描电镜图图2-3是利用气体成孔法制备的15%PVA多孔水凝胶材料的微观形貌图。从图可出孔洞形貌都是扁平结构，孔径分布不均一，孔洞之间相互连通率低。并且由于气孔方法的不可控制性，导致孔径不可控，孔洞结构大量的坍陷....

本文编号：3924487