硫酸鈣復合Sema3A殼聚糖微球及絲素蛋白的骨水泥制備及其特性研究.pdf

1、目的：1.制備具有載藥緩釋功能的殼聚糖微球絲素基硫酸鈣骨水泥。2.探討該復合硫酸鈣骨水泥的理化特性。3.檢測復合骨水泥的生物安全性及Sema3A在骨水泥中發(fā)揮的成骨效應。
　　方法：1.將Sema3A與殼聚糖粉末混合后，采用乳化交聯(lián)法制備載有Sema3A的殼聚糖微球，并采用粒度分析儀測定微球粒徑大小，使用Elisa試劑盒測定微球的載藥率、包封率、藥物的緩釋效應。2.制備濃度分別為3％、6%、9%的絲素溶液。3.將不同濃度絲素溶液與

2、半水硫酸鈣按液固比1:4混合，養(yǎng)護后測定不同濃度絲素基硫酸鈣骨水泥的抗壓強度，并確定骨水泥力學強度最大時的絲素濃度。4.在此濃度下，按微球占半水硫酸鈣質量比分別為0.5%、1%、5%的比例制備殼聚糖微球絲素基硫酸鈣骨水泥，測定其抗壓強度。5.測定不同配比的復合硫酸鈣骨水泥的初凝及終凝時間，與相應液固比情況下的單純硫酸鈣骨水泥對比。6.比較不同配比骨水泥的抗?jié)⑸⒛芰Α?.測定三種配方骨水泥降解速率。8.X線衍射儀檢測三種骨水泥晶體結構，傅

3、里葉紅外光譜儀檢測Sema3A、空白殼聚糖微球、載藥殼聚糖微球、絲素蛋白及復合骨水泥特征基團。9.掃描電鏡觀察微球,并行能譜分析。10.將單純硫酸鈣骨水泥及三種不同組分復合骨水泥浸提液與MC3T3-E1細胞共培養(yǎng)，采用MTS法評價骨水泥的細胞毒性作用。11.將三種骨水泥置入大鼠股骨骨缺損處，分別于2、4、6、8周取骨組織HE染色，光鏡下觀察骨缺損修復情況。
　　結果：1.粒徑分析顯示微球粒徑集中在5-18μm范圍內，平均為13.7

4、2μm，分布較均勻。掃描電鏡顯示微球的球形完整，表面光滑無皺褶。2.微球的溶脹率為77.02±5.57%，吸水后重量增加，微球體積增大明顯。Sema3A殼聚糖微球載藥率和包封率分別為245.45±20.07μg/g及49.09±4.01%。3.復合骨水泥的體外釋放可持續(xù)28d以上，溶液中Sema3A濃度隨著時間延長逐漸增高，突釋效應發(fā)生在體外釋藥的24h以內，突釋率為37.18±0.27%，1d后每周平均釋放量為1.35±0.13%。4

5、.單純硫酸鈣骨水泥抗壓強度為22.49±2.88MPa，絲素的加入使骨水泥的抗壓強度顯著提高，當絲素濃度為6%時，骨水泥的抗機械強度為31.1±0.74MPa，較另外兩組更大。當微球含量為0.5%時，骨水泥的機械強度為39.17±1.96MPa，達到最大，微球的加入使復合骨水泥的強度顯著下降，當微球含量為5%時，抗壓強度僅為4.72±0.52MPa。5.單純硫酸鈣骨水泥具有較短的初凝與終凝時間，不利于術中對骨水泥的使用。絲素蛋白加入后凝

6、固時間明顯延長，加入微球后凝固時間進一步延長。6.XRD結果表明CaSO4·0.5H2O加水固化過程中大部分轉變?yōu)榱薈aSO4·2H2O，同時仍然殘留有少量的CaSO4·0.5H2O。7.紅外衍射光譜提示復合骨水泥中有含水的硫酸鈣存在，在制備CM/SF/CS的過程中成功的將絲素和殼聚糖微球復合入其中。8.電鏡顯示三種骨水泥中均有細針狀的晶體。在絲素基硫酸鈣骨水泥中可見片層狀及顆粒樣物質附著于晶體表面，晶體見空隙更小。殼聚糖微球復合絲素基

7、硫酸鈣骨水泥內可見微球存在，形態(tài)規(guī)則完整。9.降解實驗提示三種骨水泥材料在2個月內均有不同程度降解，其中加入絲素后降解速率顯著下降。10.采用MTS法測定三種骨水泥材料細胞毒性結果顯示三種骨水泥均無明顯細胞毒性。11.電鏡觀察MC3T3-E1細胞于復合骨水泥表面生長良好。12.三種骨水泥填充骨缺損后HE染色顯示載有Sema3A的骨水泥周圍新生骨小梁明顯增多，骨水泥降解速率與大鼠骨形成速率一致。
　　結論：1.當絲素濃度為6%，載有