負載雙因子的多孔納米纖維成骨支架的制備及成骨性能評價.pdf

1、由外傷、腫瘤、感染和疾病等因素造成的骨缺損嚴重影響患者的身心健康和生活質(zhì)量。目前治療骨缺損最常用的方法有自體骨移植和異體骨移植等，但這些方法均存在各自的局限性，從而限制了它們在臨床骨修復中的應用，骨組織工程為骨缺損的修復帶來了希望。在骨組織工程中，仿生支架作為生長因子的外源性載體，能夠模擬體內(nèi)細胞、細胞外基質(zhì)（ECM）和生長因子之間的多重相互作用，為骨修復提供理想的再生環(huán)境。但大段骨移植通常由于成骨區(qū)缺乏有效的血管系統(tǒng)而失敗。血管化問題

2、是大段骨修復和當前骨組織工程研究中的熱點和難點?；谏鲜霰尘埃菊撐膹慕Y(jié)構和功能仿生的角度，構建一種負載血管誘導因子和成骨因子的三維多孔納米纖維成骨支架，實現(xiàn)血管化和成骨的協(xié)同，提高骨修復效果。并對所制備材料的理化性能和體內(nèi)外成骨誘導能力進行研究。本文的研究內(nèi)容概括為以下幾個部分：
　?。?）首先，分別制備負載血管誘導因子1-磷酸鞘氨醇（S1P）的介孔硅（S1P@MSNs）以及成骨因子骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP-2）的PLGA微球（B

3、MP-2@PLGA）。然后，采用糖球致孔和熱致相分離（TIPS）技術制備包裹S1P@MSNs的聚乳酸（PLLA）三維多孔復合納米纖維支架。最后，將BMP-2@PLGA微球復合到多孔納米纖維支架上得到負載雙因子的復合支架（BMP-2@PLGA/S1P@MSNs/PLLA）。通過改變致孔糖球的粒徑可以得到不同孔徑的三維納米纖維支架。掃描電鏡（SEM）圖片顯示，復合支架具有孔徑均勻，孔道連通性好的特點，這將有利于細胞的粘附和向內(nèi)長入。同時，M

4、SNs的加入能明顯提高復合支架的壓縮模量，當 MSNs的加入量從5％提高到15%，其壓縮模量逐漸增大，MSNs的加入未破壞支架的形貌和納米纖維結(jié)構。
　　（2）在體外條件下，將骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCs）培養(yǎng)在BMP-2@PLGA/S1P@MSNs/PLLA復合支架上，實驗結(jié)果表明復合支架能夠很好地促進BMSCs在材料上生長和增殖。堿性磷酸酶（ALP）和茜素紅S（ARS）染色結(jié)果表明，與 PLLA和 BMP-2@PLGA/MSN

5、s/PLLA支架相比，雙因子復合支架對BMSCs的分化具有更好的誘導作用。
　?。?）分別將PLLA、BMP-2@PLGA/MSNs/PLLA和雙因子復合支架植入裸鼠體內(nèi)，評價材料在體內(nèi)誘導成骨的能力。體內(nèi)異位成骨結(jié)果顯示，在材料植入后的16周，BMP-2@PLGA/MSNs/PLLA和雙因子復合支架均能誘導新骨的形成。在S1P和BMP-2的協(xié)同作用下， BMP-2@PLGA/S1P@MSNs/PLLA復合支架具有更好的誘導血管和