【摘 要】
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组织工程多孔三维支架作为细胞种植的场所和组织再生的模板,是组织工程的核心要素。理想的组织工程支架不仅要具备开放的孔结构、合适的孔径分布和高孔隙率,还要有良好的生物
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组织工程多孔三维支架作为细胞种植的场所和组织再生的模板,是组织工程的核心要素。理想的组织工程支架不仅要具备开放的孔结构、合适的孔径分布和高孔隙率,还要有良好的生物相容性、可控的生物降解速率和一定的机械强度。利用冷冻溶剂结晶和聚合反应相耦合原理制备的晶胶基质能满足细胞支架的大部分要求,作为一种新型生物材料在组织工程中的应用越来越受到重视。本文选取天然多糖葡聚糖和透明质酸(细胞外基质组分)作为支架基质材料。用甲基丙酯缩水甘油酯对多糖进行化学修饰,使其成为可聚合的大分子单体。测定糖衍生物单体反应液的液一固相变曲线,分析不同浓度反应液在不同冷冻条件下的冰点温度(Tmc)与起始结晶温度(Tc)。在变温冷冻条件下,制备3%～6%(w/w)单体浓度的葡聚糖/透明质酸复合晶胶支架,用扫描电镜观察支架内部孔隙结构,测试其相关性能如孔隙率、平衡溶胀率、弹性模量。将小鼠前脂肪细胞3T3-L1接种到5%支架上培养来测试其生物相容性。实验结果表明:可交联的葡聚糖和透明质酸甲基丙烯酸酯衍生物分别通过在非质子性溶剂二甲基亚砜和中性水溶液中反应得到,多糖衍生物取代度可通过甲基丙烯酸缩水甘油酯与多糖的比例来控制。对于某一浓度的多糖衍生物单体水溶液而言,冷冻速率对Tmc和Tc影响不明显。在同一冷冻速率下,Tc随着浓度的增加而下降,Tmc变化不大。制备的晶胶支架呈海绵状,柔软有韧性,随着多糖单体浓度的增加,晶胶支架的渗透率和溶胀率都呈下降趋势,而弹性模量呈上升趋势,与软组织的弹性模量相似。4%和5%支架平均孔径均为90 μm,孔隙率大于90%,而6%孔径和孔隙率下降明显。前脂肪细胞3T3-L1能够在粘附到支架上并分化为成熟的脂肪细胞,表明葡聚糖/透明质酸复合晶胶支架是一种在软组织的修复和重建中具有应用前景的细胞支架。
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