生物材料学-组织工程支架材料-(精选·公开·课件).ppt

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8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 改性研究 提高材料的亲水性和细胞黏附性 物理方法:提高表面粗糙度/涂层 化学方法: LA与GA、己内酯等共聚 采用亲水性引发剂 与功能单体共聚 8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 改性研究 提高材料的亲水性和细胞黏附性 物理方法:提高表面粗糙度/涂层 化学方法: LA与GA、己内酯等共聚 采用亲水性引发剂 与功能单体共聚 8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 改性研究 降低无菌性炎症反应 临床约有8 %的反应率 原因:引起局部组织pH下降 加入碱性物质: 碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钙和羟基磷灰石等 8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 改性研究 提高材料机械强度 与羟基磷灰石等复合 8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 纤维网状支架结构 聚羟基乙酸纤维是最早采用的支架材料 优点:比表面积大→细胞黏附,养分扩散 缺点:稳定性不够,力学性能差 改进:纤维固定技术/涂层技术 8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 多孔泡沫支架结构 溶液浇铸-粒子沥滤技术 气体发泡技术 相分离-乳化技术: 熔融成形技术 高分子微球聚集技术 热致凝胶化 8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 特定组织支架结构 快速成形技术 8.6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 软骨和骨组织 肝 肌腱 皮肤 管状结构 8.6.2 聚酸酐 概述: 单体通过双酐键相连的高分子 双酐键不稳定,可水解: 脂肪族类可在几天内水解 芳香族类要几年才能水解 良好的生物相容性和表面溶蚀性 8.6.2 聚酸酐 制备: 直接缩聚法 开环缩聚法 熔融缩聚 溶液缩聚 8.6.3 聚羟基丁酸酯 概述: 于1964年从细菌中分离而得,系生物合成高分子 合成方法: 细菌合成 基因合成 良好的生物相容性和可降解吸收性 8.6.3 聚羟基丁酸酯 改性: 多聚赖氨酸对表面改性: 提高亲水性和细胞黏附性 与聚羟基戊酸共聚: 改善易碎、降解时间长、可塑性和机械 性能差等问题 8.6.4 聚原酸酯 概述: 通过多元原酸和多元原酸酯与多元醇类在无水状态下缩合而成 良好的生物相容性和表面溶蚀性 8.6.4 聚原酸酯 类型: 二元醇+原酸酯或原碳酸酯经酯交换而成 二元醇+与双烯酮经酸催化而成 烷基原酸酯+三元醇在环己烷溶剂中聚合而成 8.6.5 聚膦腈 概述: 一组由氮磷原子以交替的单键、双键构成主链的高分子 组织工程支架结构 8.6.6 其他合成材料 聚酯脲烷 聚己内酯 聚三次甲基碳酸酯 聚丙烯-丁烯二酸酯 * 8.4.3 降解与吸收的研究方法 材料在体内吸收和排泄研究 组织和细胞生物学方法 直观方法:光镜或电镜观察 动力学方法:同位素标记 8.4.3 降解与吸收的研究方法 降解速率的调控 亲水性 比表面积和多孔结构 加工过程 8.4.4 生物降解材料的安全评价 非植入性材料和制品 化学性能/物理性能/生物学性能 植入性材料和制品 组织学观察/致突实验/生物学老化实验 血液接触性材料和制品 体内外血液相容性实验 降解和吸收过程 8.5 天然组织支架材料 天然蛋白质类材料 天然多糖类材料 天然无机物 8.5.1 天然蛋白质类材料 胶原: 组成: 一级结构:每链1050个氨基酸,富含脯氨酸 和羟脯氨酸 二级结构:α-螺旋结构 高级结构:三条肽链螺旋缠绕成1个胶原分子 8.5.1 天然蛋白质类材料 胶原: 生理作用: 结构蛋白:在人体,约占蛋白质总量的1/3 主要功能是组织的支持物 其他功能: 生物的生长、发育/细胞的分化和黏附/抗原抗 体结合反应 8.5.1 天然蛋白质类材料 胶原: 改性: 物理交联:高能辐射/紫外辐射/干热处理 化学交联: 胶原复合材料: 8.5.1 天然蛋白质类材料 胶原: 组织工程中的应用: 物理交联:高能辐射/紫外辐射/干热处理 化学交联: 胶原复合材料: 8.5.1 天然蛋白质类材料 明胶: 组成: 一级结构:主链富含甘氨酸、脯氨酸和羟脯 氨酸 制备: 碱法工艺/酶解工艺 8.5.1 天然蛋白质类材料 纤维蛋白 来源: 纤维蛋白原(一种血浆蛋白)→凝血酶作用凝 固而成 纤维蛋白亲水基团更多,生理条件下溶解性好 化学改性: 放射性碘化法/甲基化/接枝/固定酶 8.5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 概述 源自:虾、蟹、昆虫、真菌和藻类 简史: 1811年被发现 1887年确立了基本结构 1977年召开第一届国际

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