骨組織工程用磷酸化殼聚糖復(fù)合材料的研究.pdf

1、由于單一材料很難滿足骨組織工程對支架材料的要求，因而采用不同性質(zhì)的材料進(jìn)行復(fù)合以獲得具有新性能的雜化支架材料成為當(dāng)前生物材料研究的熱點(diǎn)。
　　羥基磷灰石(hydroxyapatite, HA)具有與自然骨無機(jī)礦物質(zhì)相似的化學(xué)組成，而且具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的生物活性，但它的脆性和極低的生物降解速度在某種程度上卻限制了其在骨組織工程中的應(yīng)用。殼聚糖(chitosan, CS)是一類重要的堿性天然多糖，由于其具有良好的生物降解性、可

2、生物再生性、無毒、生物相容性及生物功能性，因此在生物醫(yī)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但是殼聚糖不具備生物活性，而且機(jī)械強(qiáng)度較低，因而難以用于復(fù)雜部位骨的修復(fù)重建。通過將殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合可克服兩種單組分材料各自的不足。雖然對于殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合材料的研究已有很大的進(jìn)展，但直到目前為止，由于有機(jī)和無機(jī)兩相相互作用不足等多種原因，這方面的研究成果仍很少能夠應(yīng)用于臨床。
　　為了獲得更好的綜合性能，許多研究人員又添加進(jìn)入一種生物高分

3、子材料作為增強(qiáng)相，比如加入磷酸化殼聚糖(phosphorylated chitosan, PCS)。對材料進(jìn)行化學(xué)改性是使其具備新性能的主要方法之一，氨基和羥基的存在使殼聚糖在改性反應(yīng)方面具有極大的優(yōu)勢，近年來，很多種化學(xué)方法已經(jīng)應(yīng)用于殼聚糖磷酸化衍生物的制備，磷酸化殼聚糖具有吸附金屬離子的作用和生物相容性。因此，如果綜合羥基磷灰石、殼聚糖和磷酸化殼聚糖這三相材料的優(yōu)勢，很有希望開發(fā)出一種新型骨組織工程用生物復(fù)合材料。
　　本文通

4、過殼聚糖與磷酸等試劑之間所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)制備了磷酸化殼聚糖，并通過共沉淀法制備了質(zhì)量比不同的PCS/CS/HA復(fù)合材料粉末，同時(shí)將復(fù)合材料成型為了棒材用于壓縮強(qiáng)度測試。通過對磷酸化殼聚糖的分析表明，本文對殼聚糖所進(jìn)行的磷酸化改性是成功的。此外，本文還研究了陳化過程對羥基磷灰石性能的影響，結(jié)果表明陳化可以提高晶體的穩(wěn)定性并獲得晶形完整的沉淀。對復(fù)合材料棒材進(jìn)行了壓縮強(qiáng)度測試，當(dāng)PCS/CS/HA復(fù)合材料三者質(zhì)量比為30/30/40時(shí)，壓縮

5、強(qiáng)度為70.25MPa，是本文中的最大值，在骨組織工程方面具有很大的應(yīng)用潛力。
　　本文進(jìn)一步研究了質(zhì)量比為30/30/40的復(fù)合材料片材在模擬體液(simulated body fluid, SBF)中的生物活性，結(jié)果表明片材表面的微孔結(jié)構(gòu)對成骨細(xì)胞的黏附及增殖具有促進(jìn)作用，用檸檬酸水溶液作為賦形劑所成型的復(fù)合材料由于含有檸檬酸根而具有更好的生物活性。復(fù)合材料棒材在模擬體液中浸泡20天后仍保持原來壓縮強(qiáng)度的64％。同時(shí)對生物礦化