人体半月板损伤是非常常见的疾病,多由运动损伤或疾病引起。当半月板遭受挫伤,膝关节正常的功能将极大程度衰减,膝关节负担严重。65岁以上的老年人有60%左右的发病率,且随着年龄增长,常伴有半月板撕裂等现象出现。运动员中的半月板损伤则更为常见,在美国每年半月板手术约有100万例。半月板组织受损较难再生,常用治疗手段为半月板切除术,效果不佳,且对软骨保护作用降低。伴随组织工程技术的发展,组织工程支架的出现为半月板组织损伤修复提供了新的治疗方式。本课题基于水刺非织造工艺技术,制备半月板组织工程支架,针对制备半月板组织工程支架的纤维材料的选择、制备工艺及工艺参数、结构和性能、生物学评价做了较为系统的探索和分析,主要包括:(1)本课题选用胶原纤维和丝素纤维混合使用,通过对胶原纤维和丝素纤维的形态、结构、机械性能等方面进行分析,结果表明胶原纤维和丝素纤维有利于纤维在成网和固网过程中相互缠结、抱合,有利于制备的支架材料在一定程度上对细胞外基质进行模拟。(2)通过对不同混合比例的丝素/胶原纤维进行实验进而制备支架材料。分析不同比例的丝素/胶原纤维支架的均匀度、拉伸压缩性能、孔隙率和孔径范围分布、亲水性和蛋白总含量,得到最优支架材料,即丝素纤维含量25%、胶原纤维含量75%的半月板组织工程用丝素/胶原纤维水刺非织造支架材料。(3)通过正交实验分析水刺压力、水刺道数以及纤网克重3个因素对孔径和孔隙率的影响,最终确定制备支架材料的水刺工艺参数为:纤网克重200 g?m-2,水刺压力6 MPa,水刺道数5道,水刺距离20mm,水针板型号φ0.1-864H,成网速率2m/min。(4)本课题在理想支架材料上种植L929成纤维细胞,通过MTT法和共聚焦显微镜观察法评价材料的细胞相容性,结果表明支架材料具有良好的细胞相容性且丝素/胶原纤维支架对L929成纤维细胞的增殖有促进作用。