殼聚糖基三維多孔復(fù)合支架材料的制備及其表征.pdf

1、骨缺損是目前國(guó)內(nèi)外臨床醫(yī)學(xué)中最常見(jiàn)、最棘手的困難之一，而骨組織工程在修復(fù)骨組織病變或缺損方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在骨組織工程中，支架材料起著至關(guān)重要的作用，它不僅將種子細(xì)胞和生長(zhǎng)因子運(yùn)送到骨缺損部位，而且還給新生骨組織提供支撐作用。近年來(lái)，生物可降解高分子材料廣泛用于組織工程領(lǐng)域中，而殼聚糖（CS）作為天然的高分子材料，具有良好的生物相容性和生物活性，其多糖骨架結(jié)構(gòu)以及其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，有利于細(xì)胞的粘附和增殖，因而成為骨組織工程中研究較多的

2、材料。羥基磷灰石是人體骨骼組織的主要無(wú)機(jī)組成成分，具有優(yōu)良的生物活性和骨傳導(dǎo)性能，可提供種子細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中粘附、生長(zhǎng)和分化的生物刺激信號(hào)。然而，提高殼聚糖/納米羥基磷灰石復(fù)合支架材料的生物力學(xué)性能，滿足臨床應(yīng)用中應(yīng)力集中部位骨缺損修復(fù)的要求，仍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。石墨烯及其衍生物具有優(yōu)異的力學(xué)性能、大的比表面積和良好的生物相容性，因而不僅可以改善殼聚糖支架材料的力學(xué)性能，而且能提高其生物活性。
　　本論文首先利用氯乙酸法對(duì)氧化石

3、墨烯進(jìn)行改性，提高其表面羧基的含量，得到羧基化氧化石墨烯（carbolylated Graphene Oxide, cGO），并通過(guò)傅里葉紅外光譜（FT-IR）和X射線光電子能譜（XPS）對(duì)其進(jìn)行表征；以多聚磷酸鈉和氫氧化鈣為原料，采用水熱法制備納米羥基磷灰石（nano-hydroxyapatite，nHA），掃描電鏡（SEM）照片顯示nHA的粒徑均勻，平均尺寸約為40-60 nm。
　　其次，通過(guò)冷凍干燥法制備殼聚糖三維多孔支架

4、，探討了影響殼聚糖多孔支架微觀形貌的主要因素，即殼聚糖濃度和預(yù)冷凍溫度；在交聯(lián)劑碳化二亞胺（EDC）和N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）的作用下，cGO與殼聚糖進(jìn)行共價(jià)交聯(lián)反應(yīng)，對(duì) CS/cGO復(fù)合支架進(jìn)行 SEM觀察和力學(xué)性能表征，結(jié)果顯示：隨著cGO含量的增加，多孔支架孔壁表面越來(lái)越粗糙；而當(dāng) cGO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高于2.5 wt.％時(shí)，可提高殼聚糖支架的力學(xué)性能。此外，采用同樣的方法制備了殼聚糖/羧基化氧化石墨烯/納米羥基磷灰石三元組分的