论文部分内容阅读
组织工程关节软骨修复材料能够确保新生组织与周边自然组织的结合,但是,对于快速构建生物力学和摩擦学性能仍然是一个问题。PVA(聚乙烯醇)水凝胶由于其良好的力学性能和摩擦学性能被认为是一种理想的关节软骨修复材料,可是,生物活性的缺乏限制了其应用。为了使修复材料既有较好的初始摩擦学和力学性能,又有一定的生物活性,我们使用盐滤技术制备了一种多孔的PVA水凝胶,同时加入一定量的PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)微球。利用一些表征手段对多孔半降解PVA/PLGA水凝胶的相关性能做了系统的研究,主要的内容和结果如下:1.使用扫描电镜对多孔半降解PVA/PLGA的微观结构进行表征,水凝胶具有合适的多孔结构,孔洞分布均匀,有利于细胞的种植和迁移,PLGA微球镶嵌于水凝胶基体中。水凝胶的孔隙率随着致孔剂量的增大而显著增大。2.在PBS溶液中,多孔半降解PVA/PLGA水凝胶的溶胀率在第1周时下降,然后保持稳定,最后在第6、7周时出现明显的上升,半降解水凝胶的孔隙率会随着溶胀过程而变大。在PEG溶液中,溶胀率在第1周显著下降,然后保持稳定不变,半降解水凝胶的孔隙率出现下降趋势。3.多孔半降解PVA/PLGA水凝胶的压缩曲线为明显的非线性关系。致孔剂的量对压缩模量的影响较小,但是,随着PLGA微球量的增多,压缩模量增大。体外培养的水凝胶,其压缩模量普遍高于初始水凝胶。在30%应变的情况下,压缩模量随着压缩速率的增大而下降,在60%应变量的情况下,压缩模量呈先上升后下降的趋势。经过4周体外培养的水凝胶,其蠕变抗性明显提高。4.利用销-盘摩擦试验机测试半降解水凝胶的摩擦系数和连续摩擦性能,并用环境扫描电镜(ESEM)观察摩擦后水凝胶的表面形貌。水凝胶的摩擦系数随着致孔剂量的增大而增大,但是,随着PLGA微球量的增大,呈先上升后下降的趋势;体外培养的水凝胶样品表现出相似的规律。在连续摩擦测试和磨后表面形貌的观察中,随着致孔剂量和PLGA微球量的增多,水凝胶更容易损坏。4周培养后的水凝胶样品,虽然摩擦系数有了上升,但是耐磨性明显提高。生理盐水和小牛血清中摩擦性能差别不大。5.软骨细胞在半降解水凝胶上的黏附率主要取决于材料的孔隙率,其黏附率一般在70%以上。经历3天和7天培养的水凝胶样品,软骨细胞均匀分布于水凝胶上,PLGA微球和孔隙率有利于软骨细胞的培养。DAPI染色表明,软骨细胞的分布和数量更多的受到PLGA微球数量的影响。