磁性羥基磷灰石-殼聚糖三維多孔支架的制備及其生物學(xué)性能.pdf

1、骨修復(fù)材料一直是生物醫(yī)用材料的熱門研究對象，由于事故創(chuàng)傷、手術(shù)切除等引起的骨缺損迫切需要制備新型的骨修復(fù)材料。三維多孔支架由于其良好的生物相容性、一定的力學(xué)性能、良好的三維貫通性、高的孔隙率和合適的孔徑大小等成為骨修復(fù)材料中研究的熱點。而磁場能夠?qū)墙M織產(chǎn)生磁場力的作用，促進成骨細胞的增殖而促進骨再生。永磁材料M型鐵氧體(M-type ferrite)具有高矯頑力、高飽和磁化強度以及高剩余磁化強度，不容易退磁和消磁并具有一定的生物相容性

2、。羥基磷灰石(HAP)和殼聚糖(CS)都具有良好的生物相容性和生物活性，被廣泛應(yīng)用到骨修復(fù)領(lǐng)域。在本文的研究中，通過把永磁材料M-type ferrite和HAP、CS相結(jié)合，分別采用混合法、原位轉(zhuǎn)化法與冷凍干燥技術(shù)相結(jié)合，成功的制備出具有磁性能的磁性羥基磷灰石/殼聚糖三維多孔支架材料(SHCP、STCP)，借助FESEM、EDS、XRD、FTIR、VSM、PMI和電子萬能試驗機等分析手段對磁性羥基磷灰石/殼聚糖三維多孔支架的微觀形貌、

3、物相結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、孔徑分布以及磁性能等進行表征和分析，并以人骨髓干細胞(hBMSCs)體外培養(yǎng)實驗研究兩種磁性支架SHCP和STCP的生物相容性和骨誘導(dǎo)性能。
　　采用混合法與冷凍干燥技術(shù)相結(jié)合，制備出磁性羥基磷灰石/殼聚糖三維多孔支架(SHCP)，該磁性支架材料具有三維貫穿的多孔結(jié)構(gòu)，孔徑主要分布在80μm-300μm，孔隙率為90％以上且HAP與M-type ferrite混合后被殼聚糖包裹鑲嵌在支架內(nèi)壁，且具有一定的力學(xué)性

4、能，最大應(yīng)力為0.51MPa±0.01MPa。其中，磁性顆粒M-type ferrite的加入沒有改變支架的三維貫穿結(jié)構(gòu)，且磁性支架SHCP具有很好的磁性能。采用原位轉(zhuǎn)化法與冷凍干燥技術(shù)相結(jié)合，制備出磁性羥基磷灰石/殼聚糖三維多孔支架(STCP)，該磁性支架STCP具有三維貫穿的多孔結(jié)構(gòu)，孔徑為80μm-240μm，孔隙率為89％以上，CaC03顆粒完全轉(zhuǎn)化成片狀HAP，該片狀HAP厚度為50nm-100nm，片與片之間的孔隙大小為20

5、0nm-1μm，且在支架表面堆積成的花簇狀的微球。磁性顆粒M-type ferrite的加入沒有改變支架的三維貫穿結(jié)構(gòu)，且磁性支架STCP具有很好的磁性能。
　　hBMSCs細胞實驗結(jié)果表明，制備的兩種磁性支架SHCP和STCP均具有較好的生物相容性且對細胞無毒性，磁場的引入能夠使支架SHCP和STCP促進細胞的遷移、分化和增殖;成骨分化實驗結(jié)果表明:磁性支架SHCP和STCP均顯著促進成骨細胞的分化，具有更優(yōu)良的成骨分化能力和骨