壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料骨支架的制备及表征

• 作者: 李耀明 姜宏 石永芳
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 正交实验 方差分析 挤出式3D打印 骨组织工程支架 力学性能 降解性能 失重率 孔隙率
• 年，卷（期）: 2022,（18）
• 所属期刊栏目: 骨科植入物|Orthopedic implant
• 页码范围: 2888-2893
• 页数: 6页
• 分类号: R459.9|R318.08|R-331
• 语种: 中文

摘要

背景:制备可降解材料骨组织工程支架,应用于修复骨肉瘤造成的骨缺损是当前骨组织工程研究热点.目的:确定壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料的配比,优化骨支架力学性能.方法:基于挤出式3D打印技术制备壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇骨支架,以最大抗压强度为评价指标,设计正交实验,以乙酸浓度(1.5％,2％,2.5％,3％)、壳聚糖溶液浓度(2％,3％,4％,5％)、羟基磷灰石:聚乳酸质量比(1:5,1:6,1:7,1:8)、羟基磷灰石/聚乳酸:壳聚糖溶液:聚乙烯醇凝胶质量体积比(1 g:1 g:0 mL,2 g:1 g:1 mL,2 g:1 g:1.2 mL,2 g:1 g:1.4 mL)四因素为自变量,得到最佳材料配比.表征最佳配比复合材料的力学性能、物相组成与结合方式、孔隙率与降解性能.结果 与结论:①正交实验结果显示,乙酸浓度为3％、壳聚糖溶液浓度为5％、羟基磷灰石:聚乳酸质量比=1:6、羟基磷灰石/聚乳酸:壳聚糖溶液:聚乙烯醇凝胶=2 g:1 g:1.4 mL时,复合材料具有良好的力学性能;②最佳配比复合材料支架具有良好的连通性,孔隙率为(52.0±1.5)％,最大抗压强度达6 MPa,X-射线衍射扫描及傅里叶红外光谱测试结果显示,复合材料的主要结合方式为物理共混;复合材料支架具有一定的降解性能,但在测试时间内失重率较低,降解性能有待进一步提高;③结果 表明,壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料支架具有较高的孔隙率和良好的力学性能.