中国组织工程研究
中國組織工程研究
중국조직공정연구
Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research
2014年
21期
3367-3373
,共7页
孟永春%陈晓峰%南开辉%李玉莉%罗小刚%邓春林
孟永春%陳曉峰%南開輝%李玉莉%囉小剛%鄧春林
맹영춘%진효봉%남개휘%리옥리%라소강%산춘림
生物材料%骨生物材料%壳聚糖%分散%生物活性玻璃%胶原%支架%国家自然科学基金
生物材料%骨生物材料%殼聚糖%分散%生物活性玻璃%膠原%支架%國傢自然科學基金
생물재료%골생물재료%각취당%분산%생물활성파리%효원%지가%국가자연과학기금
biocompatible materials%chitosan%col agen%glass
背景:生物活性玻璃/胶原复合材料具有优良的成骨活性和的生物学性能,然而其在人体环境中易降解而导致支架溃散、力学性能下降。<br> 目的:构建具有良好力学性能、抗降解性能和骨修复特性的胶原/生物活性玻璃/壳聚糖增强型复合支架。<br> 方法:以壳聚糖作为分散剂,将生物活性玻璃粉体预先在壳聚糖溶液中均匀分散,然后与胶原溶液混合,结合冷冻干燥法制备多孔胶原/生物活性玻璃/壳聚糖增强型复合骨修复支架。采用傅里叶变换红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、动态生物力学试验机等对复合支架的结构和性能进行表征。<br> 结果与结论:由于壳聚糖和生物活性玻璃粉体在微酸性环境下的电荷吸引,使在壳聚糖中预分散的生物活性玻璃颗粒在复合支架中分散更均匀;壳聚糖的引入大量增加了机体中的羟基和氨基,使分子间的相互作用增强,显著提高了材料的抗压模量和强度;壳聚糖和胶原在分子尺度的混合,使胶原分子被壳聚糖包裹,降低了胶原酶对胶原分子的酶切能力,显著提高了复合支架的抗胶原酶解性;壳聚糖分子使生物活性玻璃颗粒更均匀的包裹在大分子基相中,减少了生物活性玻璃颗粒的团聚和暴露,导致复合支架在模拟体液中的矿化活性略微降低。
揹景:生物活性玻璃/膠原複閤材料具有優良的成骨活性和的生物學性能,然而其在人體環境中易降解而導緻支架潰散、力學性能下降。<br> 目的:構建具有良好力學性能、抗降解性能和骨脩複特性的膠原/生物活性玻璃/殼聚糖增彊型複閤支架。<br> 方法:以殼聚糖作為分散劑,將生物活性玻璃粉體預先在殼聚糖溶液中均勻分散,然後與膠原溶液混閤,結閤冷凍榦燥法製備多孔膠原/生物活性玻璃/殼聚糖增彊型複閤骨脩複支架。採用傅裏葉變換紅外光譜儀、場髮射掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、動態生物力學試驗機等對複閤支架的結構和性能進行錶徵。<br> 結果與結論:由于殼聚糖和生物活性玻璃粉體在微痠性環境下的電荷吸引,使在殼聚糖中預分散的生物活性玻璃顆粒在複閤支架中分散更均勻;殼聚糖的引入大量增加瞭機體中的羥基和氨基,使分子間的相互作用增彊,顯著提高瞭材料的抗壓模量和彊度;殼聚糖和膠原在分子呎度的混閤,使膠原分子被殼聚糖包裹,降低瞭膠原酶對膠原分子的酶切能力,顯著提高瞭複閤支架的抗膠原酶解性;殼聚糖分子使生物活性玻璃顆粒更均勻的包裹在大分子基相中,減少瞭生物活性玻璃顆粒的糰聚和暴露,導緻複閤支架在模擬體液中的礦化活性略微降低。
배경:생물활성파리/효원복합재료구유우량적성골활성화적생물학성능,연이기재인체배경중역강해이도치지가궤산、역학성능하강。<br> 목적:구건구유량호역학성능、항강해성능화골수복특성적효원/생물활성파리/각취당증강형복합지가。<br> 방법:이각취당작위분산제,장생물활성파리분체예선재각취당용액중균균분산,연후여효원용액혼합,결합냉동간조법제비다공효원/생물활성파리/각취당증강형복합골수복지가。채용부리협변환홍외광보의、장발사소묘전자현미경、X사선연사의、동태생물역학시험궤등대복합지가적결구화성능진행표정。<br> 결과여결론:유우각취당화생물활성파리분체재미산성배경하적전하흡인,사재각취당중예분산적생물활성파리과립재복합지가중분산경균균;각취당적인입대량증가료궤체중적간기화안기,사분자간적상호작용증강,현저제고료재료적항압모량화강도;각취당화효원재분자척도적혼합,사효원분자피각취당포과,강저료효원매대효원분자적매절능력,현저제고료복합지가적항효원매해성;각취당분자사생물활성파리과립경균균적포과재대분자기상중,감소료생물활성파리과립적단취화폭로,도치복합지가재모의체액중적광화활성략미강저。
BACKGROUND:Col agen/bioactive glass composite materials possess excellent osteogenic potential and biocompatibility, but its application in bone tissue engineering is limited by mechanical property and degradation. OBJECTIVE:To construct col agen/bioactive glass/chitosan composite scaffolds with good mechanical property, anti-degradation ability and bone repair property. <br> METHODS:Bioactive glass/col agen composite scaffolds with chitosan as dispersant were prepared by lyophylization. Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscope, X-ray diffraction, and dynamic biomechanical testing were used to characterize the structure and properties of the composite scaffolds. RESULTS AND CONCLUSION:Results show that charge-attractions in pre-prepared bioactive glass/chitosan solution increased the homogeneity of bioactive glass dispersed in col agen gel and the compressive modulus and strength increased significantly due to the homogeneity and intermolecular interactions between chitosan and col agen. The enzymatic degradation rate and mineralization activity in the simulated body fluid were also lower because of a high degree of embedment of bioactive glass in col agen/chitosan matrix, and entanglement of col agen in chitosan at molecular level, which decreased the exposure of bioactive glass to the simulated body fluid, and col agen to enzyme solution.