多孔生物陶瓷支架載藥控釋體系的研究.pdf

1、一直以來，臨床上棘手于對(duì)由創(chuàng)傷、感染和腫瘤切除后所造成的大節(jié)段骨缺損進(jìn)行修復(fù)。自體骨雖因其具有優(yōu)良的骨傳導(dǎo)性、骨誘導(dǎo)性、成骨潛能和無免疫原性而被視為骨移植材料的金標(biāo)準(zhǔn)，但自體骨來源數(shù)量有限，且取骨手術(shù)存在至少10％的并發(fā)癥，植入體內(nèi)后，需要較長(zhǎng)時(shí)間的爬行替代過程。而異體骨和異種骨具有抗原性，尤其在移植較大骨時(shí)，常因劇烈的免疫排斥反應(yīng)導(dǎo)致移植失敗，并且還有病原傳播危險(xiǎn)。近年來，人們開始用組織工程的原理和技術(shù)，將具有成骨潛能的細(xì)胞誘導(dǎo)分化、

2、增殖并種植于支架材料上，形成工程化人工骨，促進(jìn)大節(jié)段骨缺損的修復(fù)。
　　然而，在體外構(gòu)建大尺寸組織工程骨會(huì)因體外培養(yǎng)的細(xì)胞在植入體內(nèi)后存活率較低、血管化問題和臨床時(shí)限等問題而受到諸多限制。同時(shí)，臨床上為更好地促進(jìn)骨的愈合，還會(huì)給患者施以藥物治療。但由于骨組織在生物學(xué)上的如密度大、血流量低、滲透性差等特殊性，傳統(tǒng)給藥方式使藥物很難按理想狀態(tài)到達(dá)病變部位，從而療效低。
　　羥基磷灰石(HA)的組成和結(jié)構(gòu)與自然骨的極為相似，有良好

3、的生物相容性、骨傳導(dǎo)性和骨誘導(dǎo)性，被廣泛應(yīng)用為骨的替代材料。HA能吸附化學(xué)藥物小分子和蛋白質(zhì)等生物大分子，所以將其作為藥物載體被廣為研究。但其作為藥物載體存在有如表面易吸附雜質(zhì)、載藥率低和突釋問題。
　　我課題組前期創(chuàng)新地研究并制備了由多孔生物陶瓷球粒堆積的孔隙100％g通、孔隙大小、孔隙率可控且可與生物活性物質(zhì)均勻混合的大尺寸(φ1～1.5×3～4cm)多孔支架，以期修復(fù)超臨界尺寸的骨缺損。本實(shí)驗(yàn)旨在在此支架上，負(fù)載可促骨生長(zhǎng)、

4、促血管化的生物活性物質(zhì)，使其成為緩釋體系，期在修復(fù)骨缺損中持續(xù)有效地釋放活性物質(zhì)，促進(jìn)骨生長(zhǎng)及愈合。
　　本實(shí)驗(yàn)用溶膠-凝膠法和W/O乳化成球技術(shù)制備了HA多孔球形顆粒，并對(duì)球粒的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；考察了丹酚酸B(Sal B)對(duì)成骨細(xì)胞增殖和分化的影響；將HA球粒作為藥物載體，利用其吸附性將Sal B負(fù)載其上，同時(shí)考察分別用幾種不同濃度的PLA和幾種不同濃度的殼聚糖對(duì)載藥球粒進(jìn)行包裹后藥物的釋放情況，選擇出較佳的包裹物質(zhì)及其濃度

5、，成功制得殼聚糖包裹的Sal B緩釋HA球粒，考察該緩釋體系對(duì)成骨細(xì)胞活性的影響。本實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)論如下：
　　1.采用溶膠/凝膠法和W/O乳化成球技術(shù)制備的HA球粒具有組織生長(zhǎng)需要的微觀孔結(jié)構(gòu)。
　　2.Sal B能有效地促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、分化及細(xì)胞外基質(zhì)礦化，提高成骨細(xì)胞的總代謝活性和堿性磷酸酶的表達(dá)從而促進(jìn)成骨。當(dāng)Sal B的質(zhì)量濃度≤160μg/mL時(shí)對(duì)成骨細(xì)胞的增殖和分化有明顯的促進(jìn)作用，且質(zhì)量濃度越高效果越明顯；但

6、當(dāng)Sal B的質(zhì)量濃度高于160μg/mL時(shí)，便對(duì)成骨細(xì)胞產(chǎn)生毒性，導(dǎo)致其凋亡。由此得出，Sal B可作為促骨生長(zhǎng)和愈合的生物活性物質(zhì)應(yīng)用于骨缺損的修復(fù)，且最佳藥效濃度為160μg/mL。
　　3.由于PLA的疏水性，其所形成的膜不能很好的附著在HA球粒表面，易脫落，所以幾種不同濃度的PLA對(duì)載藥球粒的包裹效果都不好。而殼聚糖親水性和成膜性好，且具有良好的細(xì)胞相容性，最終選用2％的殼聚糖溶液包裹制得載Sal B的緩釋HA球粒。