磷酸三鈣-膠原復(fù)合纖維支架的制備與表征.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠靜電紡絲和浸漬涂覆的方法，制備出一種與新生骨具有相似組分和結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀磷酸三鈣（β-TCP）/膠原復(fù)合支架材料。首先，以磷酸三乙酯（TEP）和硝酸鈣為主要原料，通過(guò)溶膠-凝膠法合成出磷酸鈣粉末。通過(guò)X射線衍射、紅外光譜、X射線熒光光譜以及差式掃描量熱與熱失重聯(lián)用等分析手段研究了初始鈣磷摩爾比（Ca/P）、催化劑種類(lèi)以及燒結(jié)溫度對(duì)最終產(chǎn)物結(jié)晶形態(tài)的影響。通過(guò)將Ca/P從1．5逐漸調(diào)整到1．0，可分別獲得羥基磷灰石（HA

2、）、β-TCP和焦磷酸鈣（CPPD）等晶形。在本實(shí)驗(yàn)中，用0．5wt．％的硝酸在80℃下催化TEP水解24h，以1．3的Ca/P加入3mol/L硝酸鈣的醇溶液配制成溶膠，并在_20℃條件下陳化7天，最終在1100℃燒結(jié)6小時(shí)可獲得高純度和高結(jié)晶度的β-TCP。其次，將上述溶膠按5：1的比例用水稀釋并加入5wt．％的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）配制成紡絲液，通過(guò)靜電紡絲可得到初生纖維支架，經(jīng)過(guò)6小時(shí)的1100℃高溫處理后獲得純?chǔ)?TCP的纖維

3、支架。最后，通過(guò)浸漬聚合物溶液和冷凍干燥的方法，在β-TCP纖維的表面涂覆一層膠原材料，其比重約為20wt．％左右，以改善支架材料整體的穩(wěn)定性和生物相容性。體外降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所得的支架材料表現(xiàn)出快速的降解和礦化特性。將所得支架材料于磷酸鹽緩沖液（PBS）中浸泡2周后，在純?chǔ)?TCP纖維的表面出現(xiàn)了大量的針狀礦化結(jié)晶，而在β-TCP/膠原支架的纖維表面上，礦化結(jié)晶沿膠原涂層生長(zhǎng)成片狀。在PBS中浸泡4周以后，β-TCP纖維支架和β-T

4、CP/膠原纖維支架的失重分別為38％和46％。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，βTCP納米纖維支架和β-TCP/膠原復(fù)合纖維支架具有良好的生物相容性，相同時(shí)間內(nèi)β-TCP/膠原復(fù)合纖維支架組的增殖效果明顯優(yōu)于純?chǔ)?TCP纖維支架組。MG-63的體外復(fù)合培養(yǎng)結(jié)果表明，7天后MG-63在β-TCP/膠原復(fù)合纖維支架材料上的貼附狀況良好，均與纖維支架完全融合在一起，大量增殖的細(xì)胞連成一片，并呈多層結(jié)構(gòu)分布。上述結(jié)果表明，通過(guò)溶膠凝膠靜電紡絲和浸漬法所制