絲素蛋白多孔支架制備、性能及體內(nèi)外生物評價.pdf

1、蠶絲蛋白由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的生物相容性、可降解性和低的免疫原性而廣泛應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域。為了制備不同孔徑大小且具有高度連通的支架，本文以石蠟微球為致孔劑結(jié)合冷凍干燥法制備絲素多孔支架。采用SEM、孔隙率和力學(xué)測試等方法考察了石蠟微球加熱時間、石蠟微球大小、冷凍溫度及絲素濃度等主要參數(shù)對支架結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過體外細胞培養(yǎng)和老鼠皮下埋植實驗考察了支架的細胞親和性、體內(nèi)組織細胞的長入及血管化性能。SEM結(jié)果表明：支架孔徑可以通過

2、石蠟微球的大小來調(diào)控，且孔徑分布均一，通過調(diào)節(jié)石蠟微球的加熱時間調(diào)控孔之間的連通性，而直接冷凍干燥法制備的絲素支架中孔的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，呈現(xiàn)各向異性，并且連通性較差?？紫堵蕼y試結(jié)果顯示石蠟微球致孔的絲素支架孔隙率可達到90％以上，直接冷凍干燥法制備的絲素支架只有70％左右。力學(xué)測試表明支架的壓縮模量隨找孔徑的減小而降低，隨著孔之間連通性的增加而降低，隨著絲素濃度的增加而增加，隨著冷凍溫度的降低(-20℃，-70℃，-196℃)增加。體外種植

3、培養(yǎng)成纖維細胞3T3，結(jié)果顯示：與直接冷凍法制備的支架相比，由于石蠟微球致孔的支架具有更大的比表面積，更有利于細胞的粘附和增值。皮下埋植后的H&E結(jié)果顯示：組織細胞可以長入支架內(nèi)部，而且在第4周完全長滿整個支架，同時伴有血管新生，而直接冷凍干燥法制備的支架在埋植12周時，只有少許細胞遷入支架。這些結(jié)果說明石蠟微球結(jié)合冷凍干燥法制備的絲素支架有望用于血管化，或骨修復(fù)以及軟骨修復(fù)等組織工程領(lǐng)域。
　　 在第二部分實驗中，為了制備適用

4、于小口徑血管再生的具有適當孔徑且高度連通的絲素支架，我們采用溶液混合澆注、冷凍和凍干三步制備絲素多孔支架，通過在絲素水溶液中加入不同的有機溶劑和濃度來調(diào)控絲素支架的孔結(jié)構(gòu)和形態(tài)。采用SEM、孔隙率和力學(xué)測試等方法考察了有機溶劑類別、濃度、冷凍溫度及絲素濃度等主要參數(shù)對支架結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過體外SMC細胞培養(yǎng)和大鼠皮下埋植實驗考察了支架的細胞親和性、體內(nèi)組織細胞的長入情況。SEM結(jié)果顯示，不同的有機溶劑對所制備的支架結(jié)構(gòu)影響各異。其中

5、一定濃度的乙醇的添加所制備的支架是由微米纖維構(gòu)成的連通的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，而且考慮到制備工藝中乙醇無毒，我們選擇了乙醇來研究其對支架結(jié)構(gòu)性能的影響。隨著乙醇濃度的增加(0％到15％)，支架由片層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橛晌⒚桌w維構(gòu)成的連通的3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著冷凍溫度降低，支架的纖維直徑和孔徑均呈減小趨勢。絲素濃度升高，纖維加粗，孔徑減小。孔隙率測試結(jié)果顯示，在一定濃度范圍內(nèi)，乙醇濃度升高，支架孔隙率升高，絲素濃度升高，支架孔隙率降低。力學(xué)測試結(jié)果顯示，在一