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肿瘤、外伤、牙周病常造成牙齿缺失和牙槽骨缺损,给种植修复带来很大困难,通常需要进行骨增量手术改善骨条件。引导骨再生(GBR)技术已被广泛应用在牙槽外科、牙周科和口腔种植领域,是解决牙槽骨骨量不足的可靠方法,它是在软组织与骨缺损之间竖起一道屏障,选择性地将上皮细胞和成纤维细胞阻挡于缺损之外,使有骨生成能力的细胞先长入缺损区,最终实现缺损区完全的骨修复,使用引导骨再生膜是该技术中的重要环节。然而现今的GBR膜在应用中仍存在着一些问题,如:不可吸收膜易引起软组织瓣裂开、膜暴露和感染,可吸收膜硬度不足易塌陷等,难以满足临床各种需求。理想的GBR膜应该具备生物相容性,屏障作用,空间维持作用和临床可操作性,此外,适当的膜表面形貌能够促进成骨细胞的增殖和迁移,加速缺损区的新骨形成。近年来,为满足膜的以上要求,一些学者提出功能等级膜的概念:由于引导骨再生膜的两面分别朝向上皮组织和骨组织,因此构建不对称膜,赋予各面不同成分、结构,在GBR中发挥各自的功效,以促进成骨。本研究基于此种设计理念,结合相转化法和静电纺丝法构建具有梯度结构和成分的PLGA/n HA/Gelatin功能等级双层膜,使致密的相转化层朝向软组织面,提供足够的力学性能,防止软组织穿透;疏松多孔的电纺纤维层朝向骨组织面,模拟细胞外基质结构和天然骨组织成分,促进骨再生。通过理化性能和生物学性能研究探讨PLGA/n HA/Gelatin的最佳配比,以及其作为引导骨再生膜的可行性。具体研究内容包括以下几个方面:1.利用相转化法制备PLGA/n HA膜,通过扫描电镜、接触角、拉伸实验和降解实验对其表面形貌、亲水性、力学性能及体外降解性能进行表征,筛选出最佳的n HA添加比例,并检测相转化膜对成纤维细胞的屏障作用。结果表明,PLGA/n HA相转化膜呈现不对称结构,一面光滑致密,一面粗糙多孔。添加5wt.%n HA的相转化膜(PIM+5n HA)综合性能最佳,生物相容性良好,降解性能和力学强度符合GBR膜的要求,同时对L929细胞具有良好的物理屏障作用。2.利用静电纺丝法在相转化膜的粗糙面上制备PLGA/n HA纤维层,构建功能等级双层膜(FGBM)。通过扫描电镜、能量色散X射线光谱、透射电镜、接触角、拉伸实验和降解实验对其表面形貌、亲水性、力学性能及体外降解性能进行表征。结果表明,FGBM具有梯度孔隙结构,静电纺丝层与相转化层结合紧密,n HA添加比例超过40wt.%时,纤维结构不佳。FGBM的力学性能和降解性能能够满足GBR膜的要求。3.探讨PLGA/n HA功能等级双层膜的体外生物学活性,研究膜的体外矿化能力及其对MC3T3-E1细胞粘附、增殖和分化的影响,并从分子水平研究其对细胞成骨相关基因及蛋白表达的影响。结果表明,PLGA/n HA功能等级膜的纤维层能够模拟天然骨的细胞外基质,促进成骨细胞发挥功能;纤维层30wt.%的n HA添加比例(FGBM+30n HA)具有最佳的成骨活性。4.在上述研究基础上,纤维层引入明胶,研究其对FGBM表面形貌,力学性能,亲水性,降解性能及体外促成骨作用的影响。结果表明,引入明胶的功能等级双层膜层间结合紧密,亲水性、力学性能和降解性能进一步改善;1:1配比的PLGA/Gelatin(FGBM PHG2)表现出最佳的骨引导和骨诱导潜能。综上,PLGA/n HA/Gelatin功能等级双层膜具备梯度孔隙结构和成分比例,具有良好的力学性能、降解性能和物理屏障作用,同时能够模拟细胞外基质的结构和微环境,激活成骨细胞功能,有望应用于临床治疗骨缺损。