HACC可控分布的礦化膠原涂層制備及性能研究.pdf

1、涂層是實(shí)現(xiàn)使硬骨組織修復(fù)的金屬植入體既具有高生物學(xué)響應(yīng)性，又有良好的生長因子承載和釋放能力的最佳方式，以期到達(dá)加速骨整合過程的目的。但一般金屬植入體高生物響應(yīng)性涂層厚度較薄，存在著其生長因子承載量低和緩釋能力差等關(guān)鍵問題。利用2-羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖(HACC)可增強(qiáng)與生長因子結(jié)合力，提高生長因子承載能力，但HACC帶電量較大，其大量直接與細(xì)胞接觸會產(chǎn)生不利影響。本工作基于礦化膠原薄層具有高生物學(xué)響應(yīng)性的特點(diǎn)，通過電化學(xué)沉積技術(shù)，開

2、展了將HACC組裝于礦化膠原涂層并可控分布、涂層生長因子承載和釋放、涂層生物學(xué)評價等方面的研究。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)如下:
　　采用離子交聯(lián)法制備了HACC納米微球，通過電化學(xué)方法共沉積HACC納米微球和膠原。結(jié)果顯示HACC納米微球液中含有大量游離HACC，沉積時HACC納米微球又易過礦化，不能獲得HACC微球均勻組裝的礦化膠原涂層。
　　相比HACC納米微球，HACC分子對電場有更好的響應(yīng)性，通過多電位階躍法沉積，并研究了H

3、ACC的可控分布組裝。結(jié)果顯示:(1)施加負(fù)電壓能促使礦化膠原涂層沉積和HACC組裝入涂層;施加相對短時間的正壓，能優(yōu)化礦化膠原沉積，也會引起涂層內(nèi)弱結(jié)合的HACC排出;沉積時間會影響沉積層厚度、HACC組裝入或排出量。經(jīng)過三段交替電壓變化的多電位階躍法沉積，可形成一定厚度的涂層。(2)如首先采用易使HACC富集的小電壓(-1.5V/60s)預(yù)沉積，最后再經(jīng)正壓沉積，可形成內(nèi)層富集HACC的礦化膠原涂層。(3)如經(jīng)三段多電位階躍沉積，涂

4、層達(dá)到一定厚度，最后再采用易使HACC組裝入的長時間負(fù)壓(-2.4V/480s)的后沉積步驟，可形成外層富集HACC的礦化膠原涂層。
　　通過對HACC可控分布礦化膠原涂層生物性能進(jìn)行評價，HACC的引入可以顯著提高礦化膠原涂層對rhBMP-2的承載能力，其承載量比不含HACC涂層的提高41％;內(nèi)層富集HACC的礦化膠原涂層可明顯抑制承載的rhBMP-2早期爆發(fā)性釋放并能持續(xù)釋放超過28天，同時其涂層顯示出良好的生物相容性，有效地