表面改性PET韧带材料的清洗消毒及PET骨结合研究

发布时间：2017-06-04 22:03

  本文关键词：表面改性PET韧带材料的清洗消毒及PET骨结合研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究背景 关节韧带损伤在交通事故、军事训练、体育活动中非常多见，随着国民生活水平的提高，各项体育运动逐渐普及、运动训练的项目逐渐增多，关节韧带损伤发生率随之逐年增高。交叉损伤可能导致关节运动功能障碍，需韧带重建手术来恢复关节功能。重建方法包括自体韧带移植，异体韧带移植和人工韧带移植。伴随着医用材料学及相关学科的迅速发展，人工韧带材料的研发工作不断取得新进展。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）作为人工韧带研发的主要材料，具备优良的生物力学性能，国内外学者对其作为韧带材料已进行了持续性的探索研究。作为植入性医疗产品,PET人工韧带的清洗消毒工作是安全工作中的重点，关系到材料生物力学和空间结构稳定性的改变、材料带来的潜在外源性感染源、有害杂质所导致的炎症反应，影响着PET骨结合。人工韧带材料应满足无菌、无毒的安全标准，理想的人工韧带材料还应具备良好的生物相容性，，材料植入动物骨隧道后，能够得到良好稳定的骨愈合长入效果。在韧带材料研发过程中，我们需要设计改进合理的杂质清洗去除、消毒处理方案，并对材料植入后骨结合情况进行观察研究。研究目的 观察研究不同消毒方法对PET韧带材料的编织结构的影响，分析不同消毒方法对材料生物力学的影响；探讨针对本材料所设计的杂质清洗方案的可行性及合理性；通过动物实验，评估PET材料植入后，骨道内新骨的长入愈合情况。期待本实验为今后PET韧带材料的研发工作奠定良好的基础。 研究方法 1.以线密度为1500D、3000D、5000D的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维为材料，编织微孔大小相同的PET人工韧带结构，分别给予环氧乙烷熏蒸、高压蒸汽、60Co照射消毒处理，并设未作消毒处理的空白对照组，各组均进行生物力学测试、编织结构扫描电镜下对比观察、孔隙率测定，对测量所得数据行统计学比较分析。 2.壳聚糖接枝改性后的PET韧带材料，进行多步骤、多试剂清洗，通过扫描电镜对材料表面清洗前后进行对比观察；清洗后的材料浸入小鼠成骨细胞的培养液中，观察小鼠成骨细胞在材料表面的早期黏附情况。 3.建立新西兰大白兔双后肢骨隧道，将韧带材料植入12周后取材，对PET骨结合情况采用生物力学测试、硬组织切片对比观察。 研究结果 1.材料经高压蒸汽消毒后最大拉力、第一次破裂力降低，孔隙率减小；60Co照射消毒后最大拉力降低。环氧乙烷熏蒸消毒对材料的断裂伸长率、最大拉力、第一次破裂力、材料编织结构均无显著影响。 2.表面改性后的材料，在经过多试剂、多步骤清洗后，材料表面洁净度明显提高，黏附杂质明显减少，小鼠成骨细胞可在材料表面黏附生长，生长状态正常。 3.清洗消毒处理的实验材料，植入新西兰大白兔骨隧道12周后，材料未对宿主组织产生侵蚀作用，未引发明显免疫排斥和炎症反应，通过表面接枝壳聚糖分子，新骨愈合长入情况良好，硬组织切片和力学测试结果均表明，得到了稳定的PET骨结合界面。 研究结论 1.高压蒸汽消毒后韧带样品的生物力学性能降低比较明显；采用60Co射线消毒方法对产品的力学性能影响较小，可进一步改进。线密度越大，编织成型的三维微孔结构越不易受到常规消毒的影响。PET微孔编织韧带材料使用环氧乙烷消毒方法更为合适。 2.对材料行无水乙醇、NaOH碱溶液、表面活性剂、C2H2O4溶液洗涤后，PET韧带材料表面杂质得以充分洗涤清除，小鼠成骨细胞在洗涤后的韧带材料表面均有黏附生长，且生长状态正常。生物化PET材料进行生物医学实验之前，本实验的清洗方法充分而必要。 3.材料植入动物骨隧道12周后，硬组织切片和力学测试结果均表明，新骨愈合长入情况良好。实验结果证实，材料骨结合情况朝着良性方向发展。 综上，表面改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯编织材料，经本试验清洗、消毒处理及相关动物实验观察，被认为具备良好的生物安全性和生物相容性，本实验为今后动物实验研究和临床研究奠定了良好的基础。
【关键词】：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 人工韧带 消毒 生物力学 细胞黏附
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 缩略语表4-6
• 中文摘要6-9
• Abstract9-12
• 前言12-14
• 文献回顾14-24
• 实验一 不同消毒方法对 PET 韧带材料的生物力学及编织结构的影响24-34
• 1 材料和仪器24
• 2 方法和步骤24-27
• 3 实验结果27-30
• 4 讨论30-34
• 实验二 壳聚糖改性 PET 韧带材料的杂质清除及细胞黏附观察34-43
• 1 实验材料34-35
• 2 方法和步骤35-37
• 3 实验结果37-39
• 4 讨论39-43
• 实验三 PET 骨结合的动物实验研究43-51
• 1 实验对象43
• 2 方法和步骤43-45
• 3 实验结果45-48
• 4 讨论48-51
• 小结51-53
• 参考文献53-63
• 个人简历和研究成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张东宪;孙鹏霄;黄兆松;卢旭;韩一生;;用于人工韧带的聚对苯二甲酸乙二醇酯支架材料的编织和力学性能分析[J];现代生物医学进展;2012年12期

2 黄兆松;毕龙;张振宇;张东宪;孙鹏霄;韩一生;;表面改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的生物安全性评价[J];中国生物制品学杂志;2011年05期

  本文关键词：表面改性PET韧带材料的清洗消毒及PET骨结合研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：422225