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冷冻干燥及高温煅烧制备去抗原异种骨支架材料的理化性能及生物相容性研究

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前言

研究内容与方法

1 研究对象及目的

2 主要试剂及仪器

3 内容与方法

4 材料性能检测

5 质量控制

6 统计学分析

7 技术路线图

结果

1 支架材料的组织学观察:

2 超微结构观察:

3 孔隙率测定:

4 力学性能测定

5 化学性能测定:

6.1 羊骨髓间充质干细胞培养及传代:

6.2 细胞毒性试验:

7 急性毒性试验

8 热源实验:

9 皮内刺激试验:

讨论

1 支架材料的选择

2 理化性能及生物相容性评价的意义

3 理化性能测试结果分析

4 生物相容性测试结果分析

小结

致谢

参考文献

附录

综述

攻读硕士期间发表的学术论文

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摘要

目的:比较煅烧及冷冻干燥两种不同处理方法下去抗原异种松质骨支架材料的各项理化特性及生物学性能。
  方法:将新鲜的绵羊脊椎松质骨切成5×5mm,去除软组织后放入甲醇/氯仿(3:1)中进行化学处理,将经过化学方法处理的羊松质骨放入马弗炉中,待其温度缓慢升到1000℃时在1000℃高温下煅烧2h制备成煅烧骨,将另一组经过化学处理的羊松质骨放入-80℃冰箱中冷冻4周,然后在真空仪器中干燥制备成冻干骨,60Co照射消毒,将经过超纯水冲洗干净的羊松质骨当做对照组。经过观察组织学、测定孔隙率、能谱元素分析、衍射分析及力学测试来研究煅烧骨及冻干骨材料的理化性能,经过MTT、热源实验、急性毒性实验、皮内刺激试验,初步分析评价冻干羊松质骨支架材料的生物性能。
  结论:3组样品均保留与人体骨组织类似的多孔三维结构,通过微观观察,它们的框架保存完整,有较小的孔隙(55-650μm),和较高的孔隙率(65%-80%),煅烧后的支架材料韧性降低而脆性明显增加,冷冻干燥处理后力学性能则下降不大,经过衍射分析仪测定它们的主要成分为羟基磷灰石,但煅烧组中还含有少量的β-磷酸三钙,而能谱分析则证实3组的钙磷含量比均接近人体的钙磷比。通过生物相容性的检测,冻干组支架材料没有细胞毒性,无急性毒性及热源反应,皮内刺激试验正常,化学组有细胞毒性及轻微急性毒性反应,有致热源作用及轻度刺激性。结果提示经过这两种方法处理的松质骨与人体骨组织结构相似,其中各主要元素的含量比也与人体接近,而且具有足够小的孔隙和较高的孔隙率,但是煅烧处理对支架材料的力学性能影响比较大,而经过冷冻干燥处理力学性能下降不大但无法完全去除材料中的抗原成分,它们基本能达到骨组织工程支架材料的基本要求。经过生物相容性检测表明经过冷冻干燥处理的羊脊椎松质骨有较好的生物相容性,基本能达到骨组织工程支架材料的要求,而经过化学处理的羊脊椎松质骨支架材料的生物相容性相对较差,不能达到生物支架材料安全性标准。

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