骨修復(fù)材料SCPP的降解規(guī)律及降解速率影響因素研究.pdf

1、理想的骨修復(fù)材料除了具有骨傳導(dǎo)性，骨誘導(dǎo)性以及良好的生物相容性外，還必須具有可生物降解性。本文從摻鍶聚磷酸鈣(SCPP)的制備工藝條件入手，在溶液介導(dǎo)的降解層面探討保溫時(shí)間即聚合度和煅燒溫度對(duì)SCPP降解性能的影響，確定最優(yōu)工藝條件。同時(shí)從巨噬細(xì)胞和破骨細(xì)胞兩方面深入探討了細(xì)胞介導(dǎo)的降解，最后探索了動(dòng)物體內(nèi)降解試驗(yàn)，初步確定SCPP具有良好的生物降解性能。 本文制備了不同工藝條件的SCPP材料。利用IR探討了SCPP的化學(xué)結(jié)構(gòu)，

2、利用液相<'31>PNMR對(duì)不同保溫時(shí)間的SCPP的聚合度進(jìn)行表征，結(jié)果顯示SCPP的聚合度隨保溫時(shí)間的延長而增大。通過在不同溫度下煅燒，制備了7種工藝條件的SCPP，XRD顯示均為β-SCPP，SEM結(jié)果顯示材料形貌隨工藝條件不同而變化， 700℃下煅燒的SCPP表面致密，晶界不明顯，而800℃和900℃下煅燒的SCPP表面有微孔，晶界清晰。 本文在溶液介導(dǎo)的降解層面探討了保溫時(shí)間即聚合度和煅燒溫度對(duì)SCPP降解性能的影響。研

3、究結(jié)果表明：SCPP降解速率并不隨聚合度的增大而減小，相同煅燒溫度下，保溫時(shí)間為5h的SCPP(聚合度為13)降解速率最快，其次是保溫時(shí)間為3h的SCPP(聚合度為9)，降解最慢的是保溫時(shí)間為7h的SCPP(聚合度為19)；在SCPP的熔融溫度范圍內(nèi)，相同保溫時(shí)間下，SCPP的降解速率隨煅燒溫度的升高而增大，7種工藝條件SCPP的降解速率的順序?yàn)?H900C>5H800C>5H700C>3H800C>3H700C>7H800C>7H70

4、0C；SEM顯示降解速率最快的7H900C，5H800C和5H700C表面被Ca-P沉積物覆蓋；綜合考慮煅燒工藝及降解速率，選取5H800C的SCPP為最優(yōu)工藝條件。本論文在細(xì)胞介導(dǎo)的降解層面研究了巨噬細(xì)胞對(duì)SCPP降解性能的影響，并探討了Sr對(duì)巨噬細(xì)胞功能的影響。通過對(duì)材料失重，培養(yǎng)液中離子濃度的檢測表明細(xì)胞組SCPP的降解速率略大于CPP，與單純SCPP組相比巨噬細(xì)胞能明顯促進(jìn)SCPP的降解速率；ICP結(jié)果顯示：6w內(nèi)Sr的釋放累計(jì)

5、量為10μg，即1×10<'-4>mmol，遠(yuǎn)小于人體內(nèi)Sr的含量3．5 mmol，屬于正常的生理范圍。MTT和掃描電鏡等結(jié)果進(jìn)一步表明Sr的存在不會(huì)影響巨噬細(xì)胞的活性及形貌。 本文在細(xì)胞介導(dǎo)的降解層面初步研究了破骨細(xì)胞對(duì)SCPP降解性能的影響，并探討了Sr對(duì)破骨細(xì)胞的影響。通過TRAP染色，骨陷窩檢測，細(xì)胞形貌觀察鑒定所培養(yǎng)細(xì)胞為破骨細(xì)胞，成功建立了破骨細(xì)胞的培養(yǎng)方法。SCPP組吸收陷窩數(shù)量，細(xì)胞數(shù)量明顯少于CPP組，表明SC

6、PP組破骨細(xì)胞介導(dǎo)的降解速率小于CPP組；掃描電鏡顯示CPP組細(xì)胞數(shù)量多于SCPP組表明Sr抑制破骨細(xì)胞的增殖。 本文初步進(jìn)行了1％SCPP，CPP在犬股骨和免脛骨中的體內(nèi)降解試驗(yàn)。通過對(duì)Masson染色圖片的圖像分析表明：犬股骨內(nèi)鉆孔植入時(shí)SCPP的降解速率小于CPP；兔體內(nèi)整段缺損植入時(shí)SCPP的降解速率大于CPP，HA。 本文首次在體外模擬體內(nèi)生物學(xué)環(huán)境，從溶液介導(dǎo)的降解和細(xì)胞介導(dǎo)的降解兩個(gè)層面研究了新型骨修復(fù)材料

7、摻鍶聚磷酸鈣(SCPP)的降解性能，并進(jìn)行了體內(nèi)降解實(shí)驗(yàn)的探索。體外溶液介導(dǎo)的降解實(shí)驗(yàn)表明工藝條件不同，SCPP降解速率不同；體外細(xì)胞介導(dǎo)的降解實(shí)驗(yàn)表明：巨噬細(xì)胞和破骨細(xì)胞促進(jìn)SCPP的降解，但由于Sr抑制破骨細(xì)胞增殖，細(xì)胞介導(dǎo)的SCPP降解過程中巨噬細(xì)胞發(fā)揮主要作用。動(dòng)物體內(nèi)降解實(shí)驗(yàn)表明：不同動(dòng)物，不同部位，由于微環(huán)境中細(xì)胞種類不同，降解結(jié)果將完全不同。在犬體內(nèi)是鉆孔植入使得降解過程中主要依靠破骨細(xì)胞，導(dǎo)致SCPP的降解速率小于CPP