组织工程支架制备有哪些方法.ppt

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1、（一）纤维支架纤维支架是组织工程研究中最早采用的细胞外基质替代物之一，主要由PGA或其共聚物等结晶性聚合物纤维构成。利用纺织技术将直径10－15μm的纤维制成织物或无纺物，其孔隙率高达97%，比表面积高达0.05μm-1，但存在力学强度较差、承压时会坍塌的缺点。三、支架制备技术改进：（1）雾化或喷雾涂曾采用PLLA或PLGA溶液涂覆织物的方法，可使相邻纤维间形成物理连结，从而使纤维支架稳定、耐压。（2）热处理溶出PGA纤维浸在PLLA/CH2Cl2溶液中溶剂挥发后PGA嵌入到PLLA中加热到两种聚合物熔点以上，PLLA熔点低，先熔化，充满PGA

2、纤维网络所有空洞（PLLA防止纤维网塌陷作用）。交叉点的PGA纤维熔融后物理缠结在一起。用氯仿溶出PLLA通过织物提高机械性能；类似孔结构纤维网状结构加工示意图A:PGAB:PLLA(二)多孔支架松质骨结构1.粒子致孔法最常用的是溶液浇注/粒子浸滤聚合物溶液与均一的盐晶混合溶剂挥发后形成固体的聚合物/盐复合物浸没在水中去除盐可控孔隙率达93%（厚度<2mm）当盐晶含量为70－90％时，有均匀的联孔结构致孔剂粒子可采用氯化钠、酒石酸钠和柠檬酸钠等水溶性无机盐或糖粒子，也可用石蜡粒子或冰粒子。溶液浇铸/粒子浸滤法制备多孔支架时易形成致密的皮层，若浇

3、铸后不断地振动至大部分溶剂挥发，可防止粒子沉降，抑制表面皮层的形成。（非溶剂聚沉）粒子致孔法简单、适用性广，孔隙率和孔尺寸易独立调节，是一个通用的方法，得到了广泛的应用，但致孔时往往需用到有机溶剂。形成气体的盐致孔水溶性致孔剂致孔冰晶致孔GuopingChen,etal.Developmentofbiodegradableporousscaffoldsfortissueengineering.MaterialsScienceandEngineering,2001;C17:63–9Morphologyofcross-sectionsofPLLAs

4、ponges2.热致相分离（TIPS）相分离法是指将聚合物溶液、乳液或水凝胶在低温下冷冻，冷冻过程中发生相分离，形成富溶剂相和富聚合物相，然后经冷冻干燥除去溶剂而形成多孔结构的方法。因而，相分离法又往往称为冷冻干燥法。按体系形态的不同可简单地分为乳液冷冻干燥法、溶液冷冻干燥法和水凝胶冷冻干燥法。均向聚合物溶液：高温低温淬火热力学状态参数：溶液浓度、冷冻温度、冷冻时间和冷冻速率等液－液相分离相图PorousPDLLA/BioglassscompositescaffoldspreparedbyTIPS：bimodalandanisotropicp

5、orestructurescomposedoftubularmacroporesof100m,interconnectedwithmicroporesof10–50mindiameter(冷却到L-S相平衡线以下干燥)溶液冷冻干燥WhangK,etal.Anovelmethodtofabricatebioabsorbablescaffolds.Polymer1995,36:837-42真空干燥液氮去离子水乳液聚合物去离子水冷冻干燥乳液冷冻干燥Ming-HuaHo,etal.Preparationofporousscaffoldsbyusin

6、gfreeze-extractionandfreeze-gelationmethods.Biomaterials2004;25:129–38溶液冷冻凝胶温度低于溶液凝结点Morphologyofthechitosanandalginatescaffolds水凝胶冷冻干燥（明胶、藻酸盐和壳聚糖等水凝胶）不同温度下，多步相分离粗化，提高孔尺寸、连通性相分离/冷冻干燥法孔尺寸往往偏小，但该法避免了高温，因而得到了研究者的重视。改进：3.气体发泡法（1）超临界流体技术（物理发泡法）该法将聚合物压成片,浸泡在高压二氧化碳中直至饱和,甚至超临界状态,然后降

7、至常压,气体的热力学不稳定性导致气泡成核和增长,形成多孔支架。超临界二氧化碳（SCCO2）无残留溶剂制备非晶相聚合物支架优点：不使用有机溶剂，因为残留在支架中的有机溶剂对细胞有害;反应体系可以在比较低的温度下进行（30－40C）,便于药物和生长因子的粘附。缺点：支架的孔隙率和孔径不可控，由气体在固体中溶解/释放过程的形态决定；连通率低（10－30％）；闭孔结构，可联合粒子浸滤法改进。（2）化学发泡法化学发泡法来制备多孔支架,采用的化学发泡剂主要为碳酸盐类化合物。将聚合物溶液/碳酸氢铵粒子混合物加入到模具中,待溶剂部分挥发后直接浸入热水中发泡,

8、最后经冷冻干燥可得到多孔支架。该法得到的多孔支架孔隙率超过90%,孔相连性好,孔尺寸约100－500μm,并避免了表面皮层的形成。4.微球聚集法将可降