可注射型殼聚糖基溫敏水凝膠骨組織工程支架材料的研究.pdf

1、將種子細胞種植于一種生物相容性良好并可被人體逐漸降解吸收的生物材料上，當種子細胞擴增并形成細胞/生物材料結構后，再回植到體內(nèi)，使受損組織得到修復，這是組織工程的常用方法。利用注射的方法，可注射型水凝膠在注射處原位形成生物支架，為細胞提供生存所需的三維空間，同時也減輕了植入方法對周圍組織造成的損傷。交聯(lián)的膠原螺旋多肽鏈排列成原纖維并貫穿于羥基磷灰石中，再結晶生成骨組織的細胞外基質(zhì)。本文將鹽酸化殼聚糖基水凝膠和β-磷酸三鈣(β-TCP)復合

2、，構建了與自然骨組織相似的可注射型生物復合材料，并對水凝膠溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變機理進行了初步探討。 本研究采用鹽透析法制備了鹽酸化殼聚糖(CH)，用多種測試手段確認了鹽酸化殼聚糖的結構，并評價了其細胞相容性；通過鹽酸化殼聚糖和β-甘油磷酸二鈉(GP)及β-磷酸三鈣(β-TCP)復合制備了可注射型鹽酸化殼聚糖基水凝膠，可用于骨組織工程支架材料；研究了制備條件包括PH值、溫度等對溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變速率的影響，同時對水凝膠的溶脹性能

3、和流變學進行分析，對溶膠-凝膠的機理進行了探討；通過NMR技術研究了殼聚糖基水凝膠的水動力學和溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變的臨界現(xiàn)象及相轉(zhuǎn)變過程。 結果表明，鹽酸化過程使殼聚糖分子中的伯氨基轉(zhuǎn)化成季氨鹽，破壞了殼聚糖分子的規(guī)整性和分子間、分子內(nèi)氫鍵，從而使鹽酸化殼聚糖具有了水溶性，鹽酸化殼聚糖的細胞相容性良好。通過GP和β-TCP可調(diào)控CH的分子間氫鍵、靜電相互作用和疏水相互作用，從而控制溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變速率。CH-GP二元體系和CH

4、-GP-TCP三元體系溶脹性能分析顯示三元體系的溶脹度比二元體系低。流變學分析顯示CH-GP和CH-GP-TCP溶液G′具有頻率依賴性。殼聚糖鏈間的疏水相互作用在水凝膠的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變中起主要的作用。殼聚糖基水凝膠水的動力學行為可以描述為如下兩個過程：沿網(wǎng)絡自由體積空穴的物理移動，與網(wǎng)絡親水基團的結合水形成。哪一個過程在溶脹中占主導地位取決于水凝膠的結構。1HNMR技術研究溫敏殼聚糖基水凝膠的臨界現(xiàn)象和相轉(zhuǎn)變表明，水凝膠發(fā)生轉(zhuǎn)變時，水的