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聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,是一种常用的骨组织工程支架材料。但是,聚乳酸多孔支架存在机械强度不高、表面亲水性差等缺点,限制了其在骨组织工程中的应用。本文首先通过表面腐蚀对聚乳酸多孔支架进行表面改性,然后以明胶/羟基磷灰石(HA)和壳聚糖/HA为涂层材料,采用表面涂覆对聚乳酸多孔支架进行增强改性,并通过模拟体液浸泡实验评价了表面改性处理对聚乳酸多孔支架生物学性能的影响;最后对支架制备-表面改性一体化工艺制备聚乳酸-羟基磷灰石涂层多孔支架进行了探索。
表面腐蚀处理的研究结果表明,碱水解处理可以显著提高聚乳酸多孔支架的亲水性;在碱水解处理后用稀醋酸清洗,可以进一步提高聚乳酸多孔支架的亲水性和表面粗糙度,并提高明胶涂层与基体的结合性能。
表面涂覆处理的研究结果表明,直接涂覆明胶/HA复合涂层可以获得与二次涂覆类似的表面改性效果,HA在明胶涂层中含量为3%时,可以获得涂层与基体结合良好、力学性能最优的复合涂层多孔支架,压缩强度达0.87MPa;壳聚糖/HA复合涂层对聚乳酸多孔支架的增强效果不明显。
模拟体液浸泡实验表明,明胶/HA复合涂层聚乳酸多孔支架和壳聚糖/HA复合涂层聚乳酸多孔支架的质量均呈现先减小后增加的变化规律,而聚乳酸多孔支架变化较小;复合涂覆处理提高了支架的降解速率和磷灰石的沉积速率。
以冰粒子-HA杂化材料为致孔剂,采用支架制备-表面改性一体化工艺制备了HA涂层聚乳酸多孔支架。HA涂层的存在明显提高了多孔支架的亲水性能和力学性能,孔隙率仍保持在90%以上。