目的:生物活性界面化学特性与其改变细菌和细胞贴附能力的研究已经被广泛开展,本课题评价在3D打印技术下PLA-MPC-CA复合材料的生物相容性以及力学性能,初步研究其是否有作为人工骨材料的潜质。方法:1.材料的合成与表征:实验材料采用溶剂冻干挥发法进行合成及修饰,表征采用核磁质谱、X射线光电子能普(XPS)对材料进行鉴定分析。2.悬滴法测量亲水角:通过亲水角测量仪,测量液体和实验材料的接触角,通过测量液滴与固体表面所成接触角的角度,得到液体对固体的亲水角。3.扫描电子显微镜实验(SEM):二次电子信号成像原理,测量样品的表面形态,本实验对样品磨损前后分别进行扫描,对实验材料进行客观评价。4.细胞毒性试验:鼠胚胎成纤维细胞在不同材料为基底的培养皿中培养,通过观察各时间点活细胞形态,数量并进行细胞计数统计;5抑菌试验:将培育好的大肠杆菌置于以不同材料为基底的培养皿中培养.通过观察各时间点活细菌形态,数量并进行细菌计数统计,与对照组相比,即可看出PLA被绿原酸修饰后,是否有抑菌效果及其抑菌效果大小。6.力学性能实验:在相同实验条件下,分别对PLA复合材料以及通过不同方法修饰的PLA复合材料在力学测试机上测试,主要指标有抗压、抗弯性能实验,摩擦磨损性能测试。得到两种材料力学性能的最终评价结果。结果:1.材料的合成与表征:材料核磁图谱,以及XPS光电子能普显示试验材料就是所需目的材料PLA-MPC-CA,表面成分为目的修饰材料MPC。2.亲水角的测量:试验直观的反映出经过修饰的PLA上的小水滴更加贴近基底,接触角更小,疏水性更低,亲水性更高。3.扫描电子显微镜测试(SEM):试验样品磨损前后的电镜扫描图片显示,经过MPC修饰的PLA材料磨损后的表面粗糙程度远小于单纯的PLA的表面,试验证明经过MPC修饰的PLA更加耐磨。4.细胞贴附试验:以不同材料为基底的培养皿中的成纤维细胞的形态在每一时间点呈现出不同生长形态。随着细胞培养时间的增长,各组材料表面均有细胞贴附、生长,证明材料无细胞毒性。PLA材料组的细胞生长数较PLA-MPC组更加旺盛,PLA-MPC-CA组在末尾时间点细胞呈聚集团状成长。评价材料无细胞毒性;5抑菌试验:以不同材料为基底的培养皿中大肠杆菌在不同时间点呈现出不同生长状态.通过观察各时间点活细菌形态,数量并进行细菌计数统计,与对照组相比,即可看出PLA被绿原酸修饰后,材料明显有抑菌效果。6.抗压、抗弯及摩擦磨损测试:在同种实验下,相比于单纯PLA,PLA-MPC复合材料具有有更好的抗压、抗弯及抗摩擦磨损等力学性能。结论:PLA-MPC-CA复合材料无细胞毒性,具有抗菌性能。共同具备抗压抗弯曲和耐磨性等优异的力学性能。从整体角度评价材料,其具备优良的生物相容性和力学性能,可初步判定其具备作为骨替代材料的潜质。