負(fù)載雙因子的多孔納米纖維成骨支架的制備及成骨性能評(píng)價(jià).pdf

1、由外傷、腫瘤、感染和疾病等因素造成的骨缺損嚴(yán)重影響患者的身心健康和生活質(zhì)量。目前治療骨缺損最常用的方法有自體骨移植和異體骨移植等，但這些方法均存在各自的局限性，從而限制了它們?cè)谂R床骨修復(fù)中的應(yīng)用，骨組織工程為骨缺損的修復(fù)帶來(lái)了希望。在骨組織工程中，仿生支架作為生長(zhǎng)因子的外源性載體，能夠模擬體內(nèi)細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）和生長(zhǎng)因子之間的多重相互作用，為骨修復(fù)提供理想的再生環(huán)境。但大段骨移植通常由于成骨區(qū)缺乏有效的血管系統(tǒng)而失敗。血管化問(wèn)題

2、是大段骨修復(fù)和當(dāng)前骨組織工程研究中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。基于上述背景，本論文從結(jié)構(gòu)和功能仿生的角度，構(gòu)建一種負(fù)載血管誘導(dǎo)因子和成骨因子的三維多孔納米纖維成骨支架，實(shí)現(xiàn)血管化和成骨的協(xié)同，提高骨修復(fù)效果。并對(duì)所制備材料的理化性能和體內(nèi)外成骨誘導(dǎo)能力進(jìn)行研究。本文的研究?jī)?nèi)容概括為以下幾個(gè)部分：
　?。?）首先，分別制備負(fù)載血管誘導(dǎo)因子1-磷酸鞘氨醇（S1P）的介孔硅（S1P@MSNs）以及成骨因子骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP-2）的PLGA微球（B

3、MP-2@PLGA）。然后，采用糖球致孔和熱致相分離（TIPS）技術(shù)制備包裹S1P@MSNs的聚乳酸（PLLA）三維多孔復(fù)合納米纖維支架。最后，將BMP-2@PLGA微球復(fù)合到多孔納米纖維支架上得到負(fù)載雙因子的復(fù)合支架（BMP-2@PLGA/S1P@MSNs/PLLA）。通過(guò)改變致孔糖球的粒徑可以得到不同孔徑的三維納米纖維支架。掃描電鏡（SEM）圖片顯示，復(fù)合支架具有孔徑均勻，孔道連通性好的特點(diǎn)，這將有利于細(xì)胞的粘附和向內(nèi)長(zhǎng)入。同時(shí)，M

4、SNs的加入能明顯提高復(fù)合支架的壓縮模量，當(dāng) MSNs的加入量從5％提高到15%，其壓縮模量逐漸增大，MSNs的加入未破壞支架的形貌和納米纖維結(jié)構(gòu)。
　?。?）在體外條件下，將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）培養(yǎng)在BMP-2@PLGA/S1P@MSNs/PLLA復(fù)合支架上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)合支架能夠很好地促進(jìn)BMSCs在材料上生長(zhǎng)和增殖。堿性磷酸酶（ALP）和茜素紅S（ARS）染色結(jié)果表明，與 PLLA和 BMP-2@PLGA/MSN

5、s/PLLA支架相比，雙因子復(fù)合支架對(duì)BMSCs的分化具有更好的誘導(dǎo)作用。
　　（3）分別將PLLA、BMP-2@PLGA/MSNs/PLLA和雙因子復(fù)合支架植入裸鼠體內(nèi)，評(píng)價(jià)材料在體內(nèi)誘導(dǎo)成骨的能力。體內(nèi)異位成骨結(jié)果顯示，在材料植入后的16周，BMP-2@PLGA/MSNs/PLLA和雙因子復(fù)合支架均能誘導(dǎo)新骨的形成。在S1P和BMP-2的協(xié)同作用下， BMP-2@PLGA/S1P@MSNs/PLLA復(fù)合支架具有更好的誘導(dǎo)血管和