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组织工程支架材料的发展走过了由单一的无机生物陶瓷材料、生物高分子材料等向复合多孔材料发展的道路,这基本已被确定为今后组织工程支架材料发展的方向之一。组织工程学的核心是构建细胞与多孔材料的三维空间复合体,以促进植入细胞的粘附、增殖、分化、新陈代谢等。因此,如何有效的制备出满足需要的多孔支架材料是人们研究的热点。在组织工程支架的制备方法中,溶剂浇铸/粒子沥滤法以其对实验设备要求低、实验步骤操作简单、支架的孔隙率及孔径可控等优点而被广泛采用。 首先,本文以己二异氰酸酯三聚体(HT)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇800(PEG800)为基本原料,以1,4-丁二醇(BDO)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和乙二胺(EDA)为亲水扩链剂,采用自乳化法合成了水性聚氨酯(WPU),并考察了NCO/OH摩尔比、TDI/HT摩尔比、亲水性单体DMPA用量及中和度对WPU性能的影响。实验结果显示:NCO/OH(初)摩尔比为5,NCO/OH(总)摩尔比为1.2,TDI/HT摩尔比为20,亲水性单体DMPA为5%,中和度为100%时可获得综合性能良好的乳液及乳液涂膜。 然后对壳聚糖进行硫酸酯化,并对硫酸化壳聚糖(SCS)的合成条件进行讨论,得出合成硫酸化壳聚糖的最佳实验条件:n浓硫酸∶n可反应基团=20∶1,反应时间为4h,反应温度为60℃。 最后,在总结前人研究工作的基础上,本文作者所采用的制作支架的方法是从致孔剂沥滤法发展而来的。首先,在合成水性聚氨酯(WPU)的过程中,通过控制HT的加入量,使WPU膜保留一定含量的-NCO,与硫酸化壳聚糖(SCS)进行接枝反应。其中在WPU成膜过程中,选用碳酸钙(CaCO3)粒子作致孔剂,制备多孔WPU/SCS复合膜,并探讨了致孔剂的用量对WPU/SCS复合膜孔隙率和吸水率的影响。利用红外光谱(IR)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)及热重分析(TG)测试技术对WPU/SCS复合膜的结构和形态进行了表征,并通过复钙化时间和动态凝血时间对其血液相容性进行了表征。研究结果表明:多孔WPU/SCS复合膜中,光学显微镜测得其孔径分布在3~8μm;致孔剂CaCO3使用量为12%时,孔隙率为68.3%,吸水率达112.5%,多孔WPU/SCS复合膜具有较好的血液相容性,是一种理想的生物医用材料。