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微球堆积支架由于具有良好的三维贯通孔结构和可组合调控的性能而成为研究者关注的热点之一。目前文献报道的大孔微球堆积支架普遍使用合成高分子聚乳酸-羟基乙酸共聚物为主要成球材料,存在着材料本身疏水缺乏细胞识别位点和降解产物呈酸性不利于组织生长,且难以避免有毒溶剂的使用和残留等问题。本研究将天然高分子水凝胶明胶和海藻酸盐复合,构建新型的具有三维可渗透性的凝胶微球堆积支架。明胶具有优良的生物降解性、生物相容性和细胞识别位点,且免疫源性低,海藻酸盐亦具有良好的生物相容性。主要研究内容:(1)明胶/海藻酸盐复合半互穿网络凝胶微球的制备采用W/O乳化-交联法制备出表面具有粗糙网状孔的明胶/海藻酸盐复合微球。研究水相浓度、搅拌速度、水油比、乳化剂用量、乳化温度等制备参数对微球粒径和分布的影响,并采用目标粒径产量比例和粒径分布的一致性作为双指标优化确定制备参数。乳化温度的正交分析结果显示,对于高粘度的明胶/海藻酸盐复合水相溶液,乳化温度对所得微球粒径大小的影响作用和乳化剂相当。(2)明胶/海藻酸盐复合微球堆积支架的构建采用化学交联法实现堆积凝胶微球之间的粘结,并确定了采用先氯化钙交联海藻酸钠后以京尼平交联明胶的工艺来制备微球堆积支架。进一步优化,获得本材料体系以京尼平交联形成微球堆积支架的制备条件为:以30%乙醇水溶液配制2%京尼平作为交联剂溶液,微球与交联剂溶液质量比1:2.8,30℃下恒温处理48h,且采用风干处理比冷冻干燥对堆积体形貌的维持更加有利。(3)明胶/海藻酸盐复合微球堆积支架的体外生物性能研究采用PBS浸泡检验微球支架的生物降解性,结果显示微球支架在4周内降解不到50%,结构相对稳定,且随处理时间的延长,支架表面逐渐演变呈现更多网络孔,表明本材料体系具备良好的可降解性能;以活死染色和CCK8法检验材料的细胞相容性,结果表明,微球支架比同组分凝胶块体更有利于细胞黏附增殖;利用模拟体液检测了微球支架的体外活性,结果显示其具有快速沉积出磷酸钙盐的能力,有望用于骨修复领域。