硫酸鈣復(fù)合Sema3A殼聚糖微球及絲素蛋白的骨水泥制備及其特性研究.pdf

1、目的：1.制備具有載藥緩釋功能的殼聚糖微球絲素基硫酸鈣骨水泥。2.探討該復(fù)合硫酸鈣骨水泥的理化特性。3.檢測復(fù)合骨水泥的生物安全性及Sema3A在骨水泥中發(fā)揮的成骨效應(yīng)。
　　方法：1.將Sema3A與殼聚糖粉末混合后，采用乳化交聯(lián)法制備載有Sema3A的殼聚糖微球，并采用粒度分析儀測定微球粒徑大小，使用Elisa試劑盒測定微球的載藥率、包封率、藥物的緩釋效應(yīng)。2.制備濃度分別為3％、6%、9%的絲素溶液。3.將不同濃度絲素溶液與

2、半水硫酸鈣按液固比1:4混合，養(yǎng)護(hù)后測定不同濃度絲素基硫酸鈣骨水泥的抗壓強(qiáng)度，并確定骨水泥力學(xué)強(qiáng)度最大時的絲素濃度。4.在此濃度下，按微球占半水硫酸鈣質(zhì)量比分別為0.5%、1%、5%的比例制備殼聚糖微球絲素基硫酸鈣骨水泥，測定其抗壓強(qiáng)度。5.測定不同配比的復(fù)合硫酸鈣骨水泥的初凝及終凝時間，與相應(yīng)液固比情況下的單純硫酸鈣骨水泥對比。6.比較不同配比骨水泥的抗?jié)⑸⒛芰Α?.測定三種配方骨水泥降解速率。8.X線衍射儀檢測三種骨水泥晶體結(jié)構(gòu)，傅

3、里葉紅外光譜儀檢測Sema3A、空白殼聚糖微球、載藥殼聚糖微球、絲素蛋白及復(fù)合骨水泥特征基團(tuán)。9.掃描電鏡觀察微球,并行能譜分析。10.將單純硫酸鈣骨水泥及三種不同組分復(fù)合骨水泥浸提液與MC3T3-E1細(xì)胞共培養(yǎng)，采用MTS法評價骨水泥的細(xì)胞毒性作用。11.將三種骨水泥置入大鼠股骨骨缺損處，分別于2、4、6、8周取骨組織HE染色，光鏡下觀察骨缺損修復(fù)情況。
　　結(jié)果：1.粒徑分析顯示微球粒徑集中在5-18μm范圍內(nèi)，平均為13.7

4、2μm，分布較均勻。掃描電鏡顯示微球的球形完整，表面光滑無皺褶。2.微球的溶脹率為77.02±5.57%，吸水后重量增加，微球體積增大明顯。Sema3A殼聚糖微球載藥率和包封率分別為245.45±20.07μg/g及49.09±4.01%。3.復(fù)合骨水泥的體外釋放可持續(xù)28d以上，溶液中Sema3A濃度隨著時間延長逐漸增高，突釋效應(yīng)發(fā)生在體外釋藥的24h以內(nèi)，突釋率為37.18±0.27%，1d后每周平均釋放量為1.35±0.13%。4

5、.單純硫酸鈣骨水泥抗壓強(qiáng)度為22.49±2.88MPa，絲素的加入使骨水泥的抗壓強(qiáng)度顯著提高，當(dāng)絲素濃度為6%時，骨水泥的抗機(jī)械強(qiáng)度為31.1±0.74MPa，較另外兩組更大。當(dāng)微球含量為0.5%時，骨水泥的機(jī)械強(qiáng)度為39.17±1.96MPa，達(dá)到最大，微球的加入使復(fù)合骨水泥的強(qiáng)度顯著下降，當(dāng)微球含量為5%時，抗壓強(qiáng)度僅為4.72±0.52MPa。5.單純硫酸鈣骨水泥具有較短的初凝與終凝時間，不利于術(shù)中對骨水泥的使用。絲素蛋白加入后凝

6、固時間明顯延長，加入微球后凝固時間進(jìn)一步延長。6.XRD結(jié)果表明CaSO4·0.5H2O加水固化過程中大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榱薈aSO4·2H2O，同時仍然殘留有少量的CaSO4·0.5H2O。7.紅外衍射光譜提示復(fù)合骨水泥中有含水的硫酸鈣存在，在制備CM/SF/CS的過程中成功的將絲素和殼聚糖微球復(fù)合入其中。8.電鏡顯示三種骨水泥中均有細(xì)針狀的晶體。在絲素基硫酸鈣骨水泥中可見片層狀及顆粒樣物質(zhì)附著于晶體表面，晶體見空隙更小。殼聚糖微球復(fù)合絲素基

7、硫酸鈣骨水泥內(nèi)可見微球存在，形態(tài)規(guī)則完整。9.降解實(shí)驗(yàn)提示三種骨水泥材料在2個月內(nèi)均有不同程度降解，其中加入絲素后降解速率顯著下降。10.采用MTS法測定三種骨水泥材料細(xì)胞毒性結(jié)果顯示三種骨水泥均無明顯細(xì)胞毒性。11.電鏡觀察MC3T3-E1細(xì)胞于復(fù)合骨水泥表面生長良好。12.三種骨水泥填充骨缺損后HE染色顯示載有Sema3A的骨水泥周圍新生骨小梁明顯增多，骨水泥降解速率與大鼠骨形成速率一致。
　　結(jié)論：1.當(dāng)絲素濃度為6%，載有