改性纳米羟基磷灰石-PLGA复合材料的制备及生物活性.pdfVIP

V01．30 高等学校化学学报 No．7 OF 1439—1444 2009年7月 CHEMICAI。JOURNALCHINESEUNⅣERSITIES 改性纳米羟基磷灰石／PLGA复合材料的 制备及生物活性 于 婷1’。，刘 娅2，王 宇1，景遐斌1，章培标1，陈学思1 (1．中国科学院长春应用化学研究所，高分子物理与化学国家重点实验室，长春130022； 2．吉林大学公共卫生学院，长春130021) 摘要 以低聚乳酸接枝改性的羟基磷灰石纳米粒子(叩．HA)和聚丙交酯．乙交酯(PLGA)制备的生物可降解 形貌和钙磷沉积情况，通过在材料膜表面接种兔成骨细胞进行体外培养，采用荧光染色、NIHImageJ图像 分析和Real-timePCR综合评价细胞在材料表面的形态、黏附面积比、增殖能力和基因表达水平，以此评价 新型骨修复纳米复合材料叩．HA／PLGA的表面性质和生物活性．研究结果表明，叩．HA的表面接枝率为 8．3％，掺入至PLGA后可形成富含钙磷的粗糙表面，促进成骨细胞的黏附、扩展和增殖，提高I型胶原蛋白 力．叩-HA／PLGA具有良好的细胞相容性和成骨活性． 关键词羟基磷灰石(HA)；聚丙交酯一乙交酯(PLGA)；表面改性；纳米复合材料；成骨活性 中图分类号0631 文献标识码A 文章编号0251-0790(2009)07．1439-06 生物活性材料是指能够增进细胞活性或新组织再生的材料…．具有生物活性的硬组织修复材料必 骨组织的主要无机成分，占人体骨组织的70％以上．人工合成的HA生物陶瓷由于其结构和性能与天 然HA的相似，并具有良好的生物相容性和成骨活性，因此被广泛应用于骨损伤的修复口，3J．但HA生 物陶瓷在组织工程应用中存在脆性大、易碎、不易加工成型和体内降解性差等缺陷．聚丙交酯．乙交酯 解材料．PLGA的可降解性伴随着酯键的水解而发生，其最终降解产物为二氧化碳和水，可通过机体新 陈代谢完全排出体外，因此不必通过外科手术去除移植物HJ．由于LA与GA的降解速度不同，因此可 以及颅面外科等的治疗H J．但PLGA等聚酯材料缺乏生物活性，其机械性能仍未能达到承重骨的固定 和修复需要．近年来，纳米HA／生物可降解聚合物的复合材料以其良好的骨传导性、生物降解性和较 高的机械性而备受关注1．由于亲水的HA与疏水的PLGA共混，界面相容性差，且HA纳米粒子表面 能大，易发生团聚现象，很难均匀分散到疏水的聚合物中，导致材料的稳定性差，植入体内后力学强 度衰减快，限制了其临床应用．因此，人们尝试采用硅烷偶联剂修饰及原位聚合等方法对其进行表面 改性∞J．在无催化剂情况下，将低聚乳酸(LAc oligomer)与纳米HA表面的钙原子通过化学键连接，制 成表面接枝低聚乳酸的改性HA纳米粒子(op—HA)，改善了纳米粒子与基体材料之间的界面相容性， 提高了界面结合力，从而增强了复合材料的热稳定性和机械性能[67]．本文制备了改性的op．HA纳米 粒子和op-HA／PLGA复合材料，研究材料的表面性质及生物活性，探索其对成骨细胞黏附、增殖和分 化影响的相关机制，为该新型骨修复纳米复合材料在骨组织工程和骨修复中的应用提供理论依据． 收稿日期：2008-12．04． 基金项目：国家自然科学基金(批准号和国家“八六三”计划(批准号：2007AA032320)资助． 联系人简介：章培标。男，博士，副研究员，主要从事生物医用高分子和组织工程研究．E-mail：zhangpb@ciae．j1．en 刘娅，女，教授，博士生导师。主要从事生物安全性评价研究?E-mail：liuya@jlu．edu．ca 万方数据万方数据 1440 高等学校化学学报 V01．30 1 实验部分 1．1试剂与仪器