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PLGA-PLGA/BG微球双层修复支架材料的研究

作　者: 季培红
导　师: 任力
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料学
关键词: PLGA微球 PLGA/BG微球骨与软骨修复微球支架氨基葡萄糖微波
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

关节软骨损伤是骨科中比较常见的病患,同时临床中经常有患者并发软骨下骨损伤的病例,单一成分的人工骨或人工软骨移植技术因此受到了极大的挑战。既往的研究表明,只有在受损软骨下骨的功能得到恢复或重建的情况下才可能使软骨的缺损部位获得较好的修复效果。因此,构建骨-软骨一体化修复支架,对软骨下骨损伤进行修复的同时对软骨的损伤进行修复已经成为目前研究的热点。本文利用可降解聚合物微球之间的粘结制备了一种新型的组织工程支架,该材料在结构上分为PLGA层和PLGA/BG层,分别用于软骨和软骨下骨损伤的修复。首先,采用了乳化-固化法制备粒径为80~700μm之间的PLGA及PLGA/BG微球,探讨了各种因素对微球粒径大小的影响:微球的粒径大小随着PLGA浓度的增大而增大;搅拌速率在200~400r/min范围内对微球粒径影响并不明显;不同表面活性剂对微球的形貌有着显著的影响。其次,对PLGA微球和PLGA/BG微球分别进行了包埋氨基葡萄糖和牛血清白蛋白的实验研究,探讨了各种不同工艺对载药量及包封率的影响。研究表明,采用溶剂挥发-固体粉末直接给药法可以显著地提高氨基葡萄糖的包封率,使其从常规溶剂挥发法载药量的0%提高为50%;采用造孔剂,可以制备出具有海绵结构的多孔微球,浸泡包埋BSA所得载药量达到6%,突释率为11.4%。在上述工作基础上,研究采用了微波加热成型工艺制备了PLGA微球及PLGA/BG微球双层修复支架材料。研究结果显示了支架材料具有连通的孔隙结构,粒径为150~200μm的微球制备所得的支架孔隙率为53.37±4.39%,在150~400μm范围内,随着微球粒径的变小,材料孔隙率逐渐增大。本文同时探讨了在微波热成型法中,加入助剂量对微球支架的形貌的和粘结情况的影响。本文还研究了PLGA微球支架材料与PLGA/BG微球支架材料的降解行为。实验发现,在前30天,支架材料降解缓慢;30天后,支架材料降解速度加快,pH值也随之迅速下降。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-23
  1.1 引言  12
  1.2 关节软骨的结构与理化特性  12-15
    1.2.1 骨的结构  12-13
    1.2.2 骨的理化特性  13-14
    1.2.3 关节软骨的结构  14-15
    1.2.4 关节软骨的理化特性  15
  1.3 骨、软骨组织工程修复材料  15-19
    1.3.1 PLGA 在骨与软骨组织工程中的应用  16-17
    1.3.2 BG 在骨与软骨组织工程中的应用  17-19
  1.4 骨-软骨组织工程一体化修复材料研究现状  19-20
  1.5 本论文的研究意义和主要内容  20-23
    1.5.1 研究意义  20-22
    1.5.2 主要研究内容  22-23
第二章 PLGA 微球及 PLGA/BG 微球的制备  23-35
  2.1 引言  23-24
  2.2 实验  24-25
    2.2.1 实验原料和试剂  24
    2.2.2 PLGA 微球的制备  24-25
    2.2.3 PLGA/BG 微球的制备  25
    2.2.4 PLGA 微球与PLGA/BG 微球的表征  25
  2.3 结果与讨论  25-34
    2.3.1 表面活性剂对微球形貌的影响  25-26
    2.3.2 PLGA 浓度对微球粒径的影响  26-27
    2.3.3 搅拌速率对微球粒径的影响  27-28
    2.3.4 PLGA 微球降解性能  28-30
    2.3.5 表面活性剂对PLGA/BG 形貌的影响  30-31
    2.3.6 PLGA 浓度对PLGA/BG 微球粒径的影响  31-32
    2.3.7 PLGA/BG 微球降解研究  32-34
  2.4 本章小结  34-35
第三章 GS/PLGA 微球的制备  35-47
  3.1 引言  35-36
  3.2 实验  36-40
    3.2.1 实验原料与试剂  36-37
    3.2.2 W/O/W 法制备GS/PLGA 微球  37
    3.2.3 O/O 法制备GS/PLGA 微球  37
    3.2.4 S/W/O/W 法制备GS/CS/PLGA 微球  37-38
    3.2.5 GS/PLGA 微球的表征  38-40
  3.3 结果与讨论  40-46
    3.3.1 SEM 表征微球的形貌  40
    3.3.2 W/O/W、O/O 法制得的GS/PLGA 微球包封率及载药量测定  40-41
    3.3.3 细菌对W/O/W 法PLGA 微球的包封率及载药量的影响  41-43
    3.3.4 壳聚糖载药微球的表面形貌和粒径  43-44
    3.3.5 GS/CS/PLGA 微球形貌及其载药量及包封率  44-45
    3.3.6 GS/CS/PLGA 微球的体外释药行为  45-46
  3.4 本章小结  46-47
第四章 BSA/PLGA/BG 微球的制备  47-59
  4.1 引言  47-48
  4.2 实验  48-51
    4.2.1 实验原料与试剂  48
    4.2.2 S/O/W 法制备PLGA/BG 微球  48-49
    4.2.3 S/W/O/W 法制备PLGA/BG 微球  49
    4.2.4 S/W/O/W 改进法制备PLGA/BG 微球  49
    4.2.5 负压吸附法制备BSA/PLGA 微球  49
    4.2.6 PLGA/BG 微球的表征  49-51
  4.3 结果与讨论  51-58
    4.3.1 不同制备工艺对微球表面形貌和粒径分布的影响  51-54
    4.3.2 微球内部结构的SEM 表征  54-55
    4.3.3 温度对S/W/O/W 改进法所得微球表观形貌的影响  55-57
    4.3.4 药物载药量及突释率的测定  57-58
  4.4 本章小结  58-59
第五章 PLGA 与PLGA/BG 微球复合支架材料的制备  59-74
  5.1 引言  59-60
  5.2 实验  60-64
    5.2.1 实验原料与试剂  60-61
    5.2.2 PLGA 微球与PLGA/BG 微球的复合支架材料制备  61-62
    5.2.3 复合支架材料的表征  62-64
  5.3 结果与讨论  64-73
    5.3.1 BG 含量对PLGA/BG 微球的玻璃化转变温度影响  64-65
    5.3.2 两种工艺所得微球复合支架材料的SEM 表征  65-66
    5.3.3 微波成型工艺对PLGA 分子量的影响  66-67
    5.3.4 PLGA 微球与PLGA/BG 微球的复合支架材料的显微结构  67-68
    5.3.5 PLGA 微球与PLGA/BG 微球的复合支架材料的孔隙结构与孔隙率  68-70
    5.3.6 PLGA 微球与PLGA/BG 微球的复合支架材料的力学性能  70-71
    5.3.7 PLGA 微球与PLGA/BG 微球的复合支架材料的降解行为  71-73
  5.4 本章小结  73-74
结论  74-76
参考文献  76-84
攻读硕士学位期间发表的学术论文  84-85
致谢  85

PLGA-PLGA/BG微球双层修复支架材料的研究

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