生物玻璃復(fù)合水凝膠的制備及性能研究.pdf

1、生物玻璃是一類再生醫(yī)學(xué)用生物材料，它的發(fā)明開(kāi)創(chuàng)了生物活性無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域。生物玻璃在體液環(huán)境下可以促進(jìn)類骨磷灰石的沉積，還可以刺激多種有利的細(xì)胞行為。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代問(wèn)世以來(lái)，它在硬組織修復(fù)等方面獲得了廣泛的臨床應(yīng)用。不過(guò)生物玻璃粉體在體內(nèi)容易流失，而生物玻璃塊體或支架又不方便實(shí)際操作，這些都限制了生物玻璃的臨床應(yīng)用，特別是硬組織修復(fù)之外領(lǐng)域的應(yīng)用。水凝膠材料擁有與人體組織類似的高含水結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性，通過(guò)控制凝膠過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)

2、可注射性與原位成型。利用生物玻璃與水凝膠材料的結(jié)合，有望得到一種新型的擁有生物活性且操作靈活的生物材料。生物玻璃在體液環(huán)境下可以釋放多種離子（鈣離子、硅離子，等），并釋放堿性信號(hào)。這也意味著生物玻璃可以通過(guò)改變?nèi)芤何h(huán)境，進(jìn)而調(diào)節(jié)水凝膠的凝膠過(guò)程以及凝膠結(jié)構(gòu)。因此，本課題基于生物玻璃和水凝膠的各自特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制備了生物玻璃復(fù)合水凝膠。生物玻璃復(fù)合水凝膠不僅可以保留生物玻璃優(yōu)良的生物活性，還能夠具備其它新的優(yōu)點(diǎn)：溫度敏感性、原位成型性、可

3、被功能化改性（如整合細(xì)胞粘附基團(tuán)），等。
　　本文第一章綜述了再生醫(yī)學(xué)用的生物材料，并介紹了生物玻璃的優(yōu)勢(shì)和相關(guān)應(yīng)用。在分析生物玻璃在應(yīng)用上的限制后，提出本課題，并簡(jiǎn)述了課題的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　本文第二章的研究中將生物玻璃（B G)與海藻酸（ALG)復(fù)合，利用鈣離子交聯(lián)，制備了 BG/ALG復(fù)合水凝膠珠體。BG/ALG水凝膠擁有良好的生物活性，可以促進(jìn)類骨磷灰石的沉積，同時(shí)可以刺激有利的細(xì)胞行為。最后，研究了 BG

4、/ALG復(fù)合水凝膠作為一種骨修復(fù)用細(xì)胞載體的應(yīng)用，證實(shí)了 BG/ALG可以促進(jìn)被載細(xì)胞的增殖和成骨分化。
　　本文的第三章對(duì)BG/ALG體系進(jìn)行了改進(jìn)，引入溫度敏感高分子瓊脂糖（A G A)，制備了 BG/AGA-ALG(B G/A A)復(fù)合水凝膠。BG/AA復(fù)合水凝膠對(duì)溫度有敏感性，在體溫附近可以原位成型。BG加入后，通過(guò)釋放可以交聯(lián)水凝膠網(wǎng)絡(luò)的離子，這樣能夠進(jìn)一步增強(qiáng)水凝膠體系的力學(xué)性能。BG/AA復(fù)合水凝膠顯示出良好的生物活

5、性，可以促進(jìn)細(xì)胞迀移和細(xì)胞體外成血管傾向。通過(guò)使用兔耳缺血慢性傷口模型，證實(shí)了 BG/AA水凝膠可以促進(jìn)血管和上皮新生，進(jìn)而促進(jìn)慢性傷口愈人口o
　　本文的第四章在前兩章的研究基礎(chǔ)上，根據(jù)BG在水環(huán)境下通過(guò)釋放陽(yáng)離子而釋放堿性信號(hào)的特點(diǎn)，利用對(duì)堿性環(huán)境敏感的氨基與醛基之間形成亞胺鍵的化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計(jì)了一種基于原位交聯(lián)的BG復(fù)合水凝膠。本章選用類彈性蛋白多肽（ELP)作為高分子組分，利用基因工程和化學(xué)改性，為E L P引入了亞胺鍵交聯(lián)