應用共混法制備了納米羥基磷灰石/絲素蛋白復合支架材料,通過體外降解和細胞培養實驗研究了復合支架材料的降解特性和生物相容性.體外降解實驗結果顯示,復合支架材料具有穩定的降解能力;在降解過程中,羥基磷灰石由于與降解液發生鈣、磷等離子的交換,使其結晶得到了進一步生長和完善.利用細胞計數法、四甲基偶氮唑鹽(mtt)比色法和堿性磷酸酶(alp)活性測定等分析了復合支架材料的生物相容性,結果表明,mg63細胞在復合支架材料上具有良好的粘附、增殖能力,并可引起早期的骨分化.因此,納米羥基磷灰石/絲素蛋白復合支架作為骨組織工程的支架材料具有良好的應用前景。

為了探討絲素蛋白/羥基磷灰石(sf/ha)復合多孔支架材料的制備及其用于骨缺損的修復,采用超聲波凝膠干燥法制備了sf/ha復合材料;以脫膠繭絲為增強材料,水溶性淀粉為制孔劑,通過去離子水萃取法除去淀粉,制備了sf/ha多孔復合材料。對其孔隙率及抗壓強度進行測試,并將其植入兔股骨缺損處觀察修復的情況。sf/ha多孔復合材料的孔隙率接近75%,孔徑尺寸分布約從幾微米到400μm,并且孔隙之間相互貫通,其抗壓強度可達10mpa以上,植入兔股骨缺損處未見引起骨組織明顯的炎癥反應及骨壞死,術后12周發現基本修復骨缺損部位,而空白對照組沒有骨生成。sf/ha多孔復合材料可以滿足骨組織工程支架的基本要求,用于骨缺損的修復。

以蠶絲絲素蛋白(sf)作為羥基磷灰石(ha)沉積的模板,制備ha/sf復合粉末,用掃描電鏡(sem)、熱重分析(tga)、x射線衍射(xrd)和傅立葉變換紅外光譜(ft-ir)對復合粉末進行分析和鑒定。結果表明,合成產物是ha/sf復合物,其平均粒徑約為275.7nm,其中絲素蛋白含量為17.8%(質量分數)。復合粉末經等靜壓成型后能夠制得彎曲和壓縮強度分別為19.87mpa和28.65mpa的ha/sf復合材料,以nacl為致孔劑能夠制得平均孔徑約為61μm、孔隙率為40%的多孔ha/sf復合材料。

再生絲素蛋白具有良好的生物相容性,羥基磷灰石同時還具有成骨誘導性。通過將再生絲素蛋白制備形成絲素蛋白多孔材料,并在37℃下將其浸漬于模擬體液中可以制備再生絲素蛋白/羥基磷灰石多孔復合材料。掃描電鏡研究發現在再生絲素蛋白多孔材料的孔隙中羥基磷灰石由針狀晶體聚集而成,紅外光譜和xrd等表征表明復合材料中羥基磷灰石以羰基取代的羥基磷灰石存在。制備的再生絲素蛋白/羥基磷灰石多孔材料有望作為骨組織修復材料使用。

利用氯化鈣-乙醇-水(n(cacl_2):n(etoh):n(h_2o)=1:2:8)三元溶液對絲素蛋白纖維預處理,再采用交替浸漬法將其分別浸在鈣溶液和磷溶液中交替浸漬、仿生礦化制備絲素蛋白纖維/磷灰石復合材料,采用sem、ftir、xrd和tga等技術研究了不同預處理時間對絲素蛋白纖維微結構和構建絲素蛋白纖維/磷灰石的影響.結果表明,預處理增加了絲素蛋白纖維表面粗糙程度及內部孔隙率,并使鈣離子與絲素蛋白纖維中的羧基、羥基和酰胺基等基團先發生作用,可以有效地提高磷灰石在絲素蛋白表面的沉積量,使得預處理后的絲素蛋白纖維與磷灰石的結合更均勻、密實,獲得了磷灰石晶體沿c軸取向生長的仿骨結構的復合材料.

目的評價絲素蛋白-羥基磷灰石類骨質復合生物材料的生物相容性。方法體外研究將成骨樣細胞株mg-63細胞與不同材料進行復合培養,利用倒置顯微鏡、四甲基偶氮唑鹽比色(mtt)法進行生物相容性評價;體內研究將不同材料植入新西蘭大白兔股骨髓腔,分別在4周、8周取出標本,he、新三色染色后觀察新骨生成情況。結果在體外、體內實驗中絲素蛋白-羥基磷灰石類骨質復合生物材料組均顯示出良好的生物相容性。結論絲素蛋白-羥基磷灰石復合生物材料具有良好的生物相容性,為新型骨替代材料的制備及應用提供新的思路。

為了改善羥基磷灰石(hap)的脆性和新骨誘導性,采用共沉淀法合成hap,鹽溶法制備絲素蛋白(sf),在膠體狀態下將hap和sf復合得到了sf/hap復合材料。采用掃描電鏡(sem)、x射線衍射(xrd),傅立葉紅外光譜(fir)對復合材料結構和化學組成進行了分析,在模擬體液中檢驗了復合材料的生物活性,并對其抗壓強度進行了測定。結果表明:hap與sf在納米尺度進行了復合,復合材料中sf主要以β-折疊構象存在,酰胺ⅴ紅外特征峰消失,β-折疊構象的其他峰發生了移動,表明hap與sf間存在化學結合;模擬體液中浸泡18天后,復合材料表面形成了片層狀的hap;與純的hap晶體比較,復合材料結構穩定,具有較好生物活性和骨誘導性,其抗壓強度可達63mpa,可望成為理想的骨組織替換和工程支架材料。

通過靜電紡絲法制備出納米羥基磷灰石/絲素蛋白/聚己內酯復合超細纖維,利用掃描電鏡、紅外光譜儀、x射線衍射儀對納米羥基磷灰石/絲素蛋白/聚己內酯復合超細纖維形貌和結構進行表征,并進行了拉伸測試。結果表明,隨著超細纖維中羥基磷灰石含量的增加,纖維的直徑逐漸降低,纖維中聚己內酯的結晶逐漸變差。相比于絲素蛋白/聚己內酯超細纖維,含有質量比為30%羥基磷灰石的復合超細纖維仍具有較好的力學性能。體外小鼠成纖維細胞(l929)培養表明,納米羥基磷灰石/絲素蛋白/聚己內酯復合超細纖維對細胞沒有毒性。

采用硝酸鈣-絲素蛋白溶液與磷酸鈉原位合成納米羥基磷灰石(ha),在反應過程中絲蛋白(sf)誘導ha晶體生長,仿生合成ha/sf復合材料,用tem、ir、tga、xrd和sem進行表征。結果表明,ha為co23-部分替代型,粒徑為10nm~40nm之間的弱結晶類骨晶體,在形貌和結晶度等方面與人體骨磷灰石相似。ha/sf復合材料中絲蛋白的含量約為25%,ha和sf兩相存在強烈化學鍵合作用。sem觀察結果表明,ha微粒被sf完全包裹,兩者之間沒有明顯相分離。

目的比較復合不同劑量血管內皮生長因子(vegf)的納米羥基磷灰石/膠原蛋白復合骨(nhac)修復骨缺損的效果。方法將納米羥基磷灰石粉末和膠原蛋白粉末按8∶2的比例混合制備nhac人工骨,再將混合粉末與含10ng、100ng、300ngvegf的蒸餾水按1∶1.8的質量比調和制備nhac/vegf人工骨。建立大鼠雙側橈骨0.5cm缺損動物模型30只,按隨機原則分為5組。以nhac/10ngvegf、nhac/100ngvegf、nhac/300ngvegf人工骨植入骨缺損處進行修復作為實驗組,以nhac人工骨植入組及空白組作為對照組。術后2、4、8周各組行組織學及免疫組織化學檢查,觀察材料早期血管化及成骨情況。結果各時間點組織學評分以及血管計數均為nhac/300ngvegf人工骨組最高,于其他各組比較差異有統計學意義。各實驗組血管數量在4周時達到高峰,而nhac組血管數量在8周時最多。結論血管內皮生長因子能明顯促進nhac早期血管化及新骨形成,比單純應用nhac能更好的修復骨缺損,并且隨著vegf劑量的增加,新生血管數量和新骨形成量均相應增加。

目的:探討納米羥基磷灰石復合重組人骨形成蛋白-2人工骨(nano-ha/rhbmp-2)的骨缺損修復能力,為臨床骨缺損修復提供依據。方法:采用新西蘭大白兔75只,單側橈骨制備骨缺損動物模型,以nano-ha/rhbmp-2復合人工骨植入骨缺損處進行修復作為實驗組(a組),以nano-ha人工骨(b組)及空白組(c組)作為對照組;術后4周、8周、12周分別行大體標本觀察、x線、掃描電鏡(sem)、放射性核素骨掃描(ect)及生物力學測試,綜合評價nano-ha/rhbmp-2復合人工骨對骨缺損的修復能力及對機體的影響。結果:nano-ha/rhbmp-2復合人工骨、nano-ha人工骨均可促進新骨形成,前者新骨形成量大,骨缺損修復能力明顯優于后者,差異有統計學意義(p<0.05)。結論:nano-ha/rhbmp-2復合人工骨具有良好的骨缺損修復能力,可望成為一種理想的骨缺損修復材料。

系統分析了羥基磷灰石(ha)的制備方法和絲素蛋白纖維(sf)的溶解方法,提出一種制備納米絲素蛋白/羥基磷灰石生物復合材料(sf/ha)的新型反應復合方法——"一步法"。并對由"一步法"制得的sf/ha分別進行了鈣磷比測定、紅外光譜測試、透射電鏡觀察和x射線衍射測試。結果表明:sf/ha中的鈣磷比是1.6692,與標準ha中的鈣磷比1.67一致;sf/ha中同時含有sf和ha中各自的官能團;sf/ha的晶粒橫向尺度小于100nm,sf/ha呈針狀或柱狀晶粒,sf和ha能夠形成復合;sf/ha的晶型屬于六方晶系,當sf在sf/ha中所占質量分數為10%時,晶胞參數a=b=9.0319,c=7.0148,沿c軸方向平均晶粒尺寸是230.7645。"一步法"制備sf/ha具有合理性和可行性。

羥基磷灰石(ha)是骨組織中無機物的主要成分。利用絲膠蛋白(ss)良好的生物相容性、生物降解性、細胞相容性,以及含有的羧基和羥基能與ca2+緊密結合的特點,將氫氧化鈣和磷酸以濕法合成的羥基磷灰石按一定的比例加入到濃縮后的絲膠蛋白溶液中,經冷凍干燥制備成絲膠蛋白/羥基磷灰石復合支架材料,期望用于骨替代和骨缺損修復。對絲膠蛋白/羥基磷灰石復合支架材料進行掃描電鏡(sem)、x射線衍射(xrd)、紅外吸收光譜(ftir)、熱力學性能以及力學性能等檢測,并探討不同原料配比對材料結構與性能的影響。結果表明,絲膠蛋白/羥基磷灰石復合支架材料的孔隙分散均勻,孔隙率33.0%～62.5%;支架材料中的ha呈弱結晶態,與人體骨組織中ha的晶體態相似,絲膠蛋白分子呈β折疊結構;隨著復合支架材料中ha的比例不斷增加,材料的熱分解溫度提高,熱學性能改善,當ha的質量分數達到50%時,彈性模量增大到15.64mpa,呈現較好的結構性能。

提出了一種制備ha/sf復合粉末的新方法.以磷酸氫二鈉、無水氯化鈣和絲素蛋白為原料制備羥基磷灰石/絲素蛋白(ha/sf)復合粉末,通過x-射線衍射(xrd)、掃描電子顯微鏡(sem)和紅外吸收光譜(fir)等檢測手段,探討了反應酸度、反應溫度、反應時間,絲素蛋白加入量和原料加入順序對制備ha/sf復合粉末的影響,確定了最佳的制備條件;該方法可降低溶解絲素蛋白的溫度,達到節約能源的目的.

以飽和ca(oh)2上清液、磷酸和膠原蛋白為原料,在36～39℃、ph=8～9條件下,用共滴定法制備納米羥基磷灰石/膠原蛋白復合支架材料。用xrd、sem、tem、ir對材料的晶相結構、結晶程度、化學鍵結構、微觀形貌、晶粒大小進行分析。結果表明:復合材料由低結晶度的納米羥基磷灰石(5nm×60nm～20nm×100nm)和膠原蛋白纖維組成,二者之間形成了緊密鍵合。

納米羥基磷灰石復合材料是一種新型骨組織替代或修復材料。介紹了羥基磷灰石的特性、合成方法，總結了改性研究及應用，闡述了納米羥基磷灰石復合材料生物相容性。

本文以氫氧化鈣懸浮液和磷酸為主要實驗原料,在室溫25℃,ph值為11的條件下,用共滴定的方法合成羥基磷灰石。把羥基磷灰石粉與一定量的膠原蛋白溶液混合,經過物理發泡、冷凍、微波干燥的過程,得到羥基磷灰石/膠原蛋白多孔支架材料。運用xrd、sem分析儀器和阿基米德原理及杠桿原理,對樣品進行了檢測。結果表明用物理發泡法制得的多孔支架材料的總氣孔率為79%～89%,抗壓強度為0.3～1.1mpa。

隨著骨組織工程學研究的逐步深入,人工骨移植材料的研究得到全新的發展。骨組織工程應用于骨缺損修復的價值己被人們接受,其中支架材料研究是骨組織工程的核心內容和中心環節。羥基磷灰石(ha)是公認的性能良好的人工骨材料,大量的生物相容性實驗證明羥基磷灰石無毒、無刺激、不破壞生物組織,并能與骨形成牢固的化學結合具有很好的生物

由納米羥基磷灰石(ha)與絲素蛋白(sf)復合而成的新型生物復合材料,具有優良的生物相容性,已被研究用作骨移植及填充材料,但其由絲素蛋白分子內交聯導致的較差的力學性能,限制了該復合材料的應用。本研究中,采用一種名為聚乙二醇二縮水甘油醚(pgde)的交聯劑對復合材料中的絲素蛋白進行改性。該改性的復合材料經過一系列的檢測,結果顯示交聯劑pgde可以提高絲素蛋白的結晶性,復合材料ha/sf的抗壓強度提高了100%,且該交聯劑并沒有影響復合材料的生物相容性。

了解絲素蛋白(silkfibroin,sf)表面修飾的羥基磷灰石(hydroxyapatite,ha)修復骨缺損過程中,實驗動物血液流變學和骨缺損修復區血流量的變化。選擇20只新西蘭白兔,制作15mm長的橈骨節段性骨缺損模型,根據植入不同移植材料分為實驗組和對照組,實驗組于動物左側橈骨缺損區植入mscs復合sf表面修飾的ha培養制備的組織工程骨,對照組植入mscs復合ha培養制備的組織工程骨,觀察各組動物術后7、14d血液流變學和術后14d骨缺損修復區血流量的變化。實驗組與對照組比較,血液流變學指標和骨缺損修復區血流量差異顯著,實驗動物全身血液粘度降低,骨缺損修復區的局部血流量增加。sf表面修飾對以ha為支架材料組織工程骨的修復作用有明顯優化作用。

近年來,隨著組織工程的深入研究,骨組織工程受到學者越來越多的重視。目前,骨組織工程的研究重點集中在支架材料、種子細胞、骨構建的相關生長因子等三個方面。納米羥基磷灰石(nanohydroxyaptite,nhap)屬于陶瓷類材料,有利于人體骨組織的修復、整合及改善植入組織的力學性能,因其優良的生物性能而備受關注,nhap已作為骨

目的探討多聚蛋白多糖(aggrecan)過表達載體修飾骨髓間充質干細胞(bmscs)來源外泌體聯合絲素蛋白支架對新西蘭大白兔軟骨缺損的修復作用。方法培養兔源性bmscs,流式細胞儀檢測第2代bmscs表面蛋白cd44、cd29、cd34和cd45表達。慢病毒aggrecan過表達質粒轉染bmscs,超速離心法提取外泌體,westernblot方法檢測外泌體分子標志物cd81和cd63的表達。構建絲素蛋白支架聯合外泌體復合物,利用掃描電鏡技術檢測絲蛋白支架的結構。利用蘇木精-伊紅(he)染色和番紅-快綠染色檢測新西蘭大白兔軟骨缺損模型中軟骨結構。結果第2代bmscs表面蛋白cd44和cd29表達分別為60.2%和58.3%,cd34和cd45表達分別為3.4%和2.6%。慢病毒aggrecan過表達載體轉染效率為(95±2)%。掃描電鏡觀察顯示,外泌體為直徑40～100nm雙層膜的膜狀結構。westernblot檢測顯示,外泌體可以表達分子標志物cd81和cd63。he染色和番紅-快綠染色結果顯示,aggrecan過表達載體修飾bmscs分泌的外泌體聯合絲素蛋白支架對軟骨缺損的修復作用明顯優于bmsc組和陰性對照組(f=19.298、12.548,p<0.05)。結論aggrecan過表達載體修飾bmscs分泌的外泌體聯合絲素蛋白支架對軟骨缺損的修復具有明顯的促進作用,可為骨性關節炎治療提供新的思路與方法。