多孔結構互補支架體內(nèi)異位成骨及鈷鉻合金生物功能化研究.pdf

1、隨著社會進步、人民生活水平的不斷提高，人民對生物醫(yī)用材料尤其是植入性生物醫(yī)用材料的需求越來越高，單一組分和結構的植入材料已不能滿足復雜多變的臨床需求。一方面，在骨組織領域中，多孔貫通的陶瓷支架有利于組織長入、細胞遷移、營養(yǎng)物質(zhì)的交換以及血管化過程進行，多孔貫通結構被確認是影響多孔支架修復材料在體內(nèi)組織工程化的、發(fā)揮其骨傳導、骨誘導性能的重要因素。雖然多孔貫通支架的宏觀孔隙結構與其異位骨誘導特性之間的關系獲得了廣泛關注，但是這種關系還遠未

2、完全揭示。另一方面，對于藥物洗脫支架(drug eluting stent，DES)，為避免高分子支架不能有效控制藥物緩釋以及鈷鉻合金(Co-Cr)表面性能單一且不具備生物活性等弊端，對鈷鉻合金表面生物功能化以形成具有生物活性載藥涂層的需要日益迫切。為此，本研究擬通過構建結構互補的多孔貫通孔隙結構，進一步研究支架多孔結構與異位成骨的關系；同時，通過對鈷鉻合金表面進行載藥修飾改善其表面性能。
　　在研究過程中，通過球粒堆積和顆粒造孔

3、的方法制備了宏觀孔隙互補的兩種羥基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)多孔支架。將兩種支架同時植入成年狗的背部肌肉以揭示孔隙互補結構對HA支架異位骨誘導性能的影響。兩種支架的高貫通性均利于組織的長入，在支架植入早期(1個月)，顆粒造孔支架組織學觀察到更明顯的鈣質(zhì)沉積層，說明其在植入早期具有更好的組織-材料界面活性；在植入3個月后，球粒堆積支架內(nèi)發(fā)現(xiàn)有新骨生成，而在顆粒造孔支架內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)有新骨生成；同時，球粒堆積支架力學性能亦優(yōu)于

4、顆粒造孔支架。由于球粒堆積支架的外凸弧形孔結構更有利于體液的流動，故有利于蛋白和細胞遷移粘附，導致球粒堆積支架的體內(nèi)組織工程改建效果優(yōu)于顆粒造孔支架。實驗結果再次表明，支架的孔隙結構對其異位成骨性能有重要影響。
　　論文另一部分研究采用堿熱處理和生物模擬礦化在鈷鉻合金表面形成具有生物活性的鈣磷涂層，并作為載體固定西羅莫司，得到一種新的鈷鉻合金生物功能化的表面涂層，達到藥物洗脫系統(tǒng)緩釋、控釋的目的。首先利用酸蝕處理和堿熱處理在合金基