PHBV-PCL共混材料性能研究及組織工程支架制備.pdf

1、支架材料作為細(xì)胞粘附生長(zhǎng)的模板，對(duì)工程化組織的構(gòu)建起重要作用。材料本體組成和結(jié)構(gòu)、表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、降解行為等對(duì)組織的生物特征產(chǎn)生重要影響。聚羥基丁酸戊酸酯(PHBV)和聚ε-己內(nèi)酯(PCL)都是具有良好生物相容性、生物降解性和無(wú)毒性的生物醫(yī)用材料。PHBV結(jié)晶度較高、球晶大，導(dǎo)致其脆性大、加工溫度范圍窄，此外還有疏水性強(qiáng)等缺點(diǎn)。PCL在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有許多潛在的應(yīng)用價(jià)值，但其熱變形溫度比較低，作為骨科修復(fù)材料和組織工程支架材料使用時(shí)，其硬

2、度和強(qiáng)度方面都達(dá)不到要求。因此，本研究采用熔融共混和溶液共混兩種共混方法制備了PHBV/PCL共混材料，在保留原有生物性能的同時(shí)，共混材料的綜合力學(xué)性能得到了提高，材料的生物體結(jié)合能力也有望同時(shí)得到提高。 文章研究了共混材料的結(jié)構(gòu)、力學(xué)和降解等特性，運(yùn)用溶劑澆鑄/粒子瀝濾法和纖維粘結(jié)法制備了組織工程用三維多孔支架材料。研究結(jié)果表明：無(wú)論采用溶液共混法還是熔融共混法，PHBV與PCL都是不相容的；PHBV/PCL，共混體系中PHB

3、V的結(jié)晶機(jī)制沒(méi)有改變，而PCL的結(jié)晶機(jī)制改變了；共混物中PCL的結(jié)晶結(jié)構(gòu)基本沒(méi)變，而PHBV的結(jié)晶結(jié)構(gòu)有改變，共混后材料的結(jié)晶度比單獨(dú)的PCL、PHBV的結(jié)晶度都低。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，PHBV和PCL力學(xué)性能得到了互補(bǔ)，共混材料的強(qiáng)度雖然相比純PHBV有所降低，但是改善了其脆性，韌性增加了。尤其是PHBV含量在40％左右時(shí)綜合力學(xué)性能最佳，可以滿足用作組織工程材料力學(xué)性能要求。通過(guò)接觸角和吸水率測(cè)試，可以得出通過(guò)兩材料的共混后，材料

4、的表面結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有改變，當(dāng)PHBV含量在40％時(shí)其親水性能最佳。降解試驗(yàn)結(jié)果表明，脂肪酶加速了PHBV/PCL，的降解速率。降解15周后，不加酶的降解試驗(yàn)最高失重率是8％左右，而有酶參與的降解最高失重率達(dá)到了16％左右，這是因?yàn)橹久赣写龠M(jìn)水解的作用。親水性越好則降解越快，這是因?yàn)榫埘サ慕到馄鋵?shí)主要是水解，親水好的材料能與降解媒介接觸充分，從而加速了降解。共混材料中當(dāng)PHBV含量在40％時(shí)，其親水性最好，故無(wú)論是加酶降解還是不加酶降