生物材料学-组织工程支架材料.pptVIP

6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 改性研究 提高材料机械强度 与羟基磷灰石等复合 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 纤维网状支架结构 聚羟基乙酸纤维是最早采用的支架材料 优点：比表面积大→细胞黏附，养分扩散 缺点：稳定性不够，力学性能差 改进：纤维固定技术/涂层技术 6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 多孔泡沫支架结构 溶液浇铸-粒子沥滤技术 气体发泡技术 相分离-乳化技术： 熔融成形技术 高分子微球聚集技术 热致凝胶化 6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 特定组织支架结构 快速成形技术 6.1 聚乳酸、聚羟基乙酸 及其共聚物 多孔支架的构建 软骨和骨组织 肝 肌腱 皮肤 管状结构 6.2 聚酸酐 概述： 单体通过双酐键相连的高分子 双酐键不稳定，可水解： 脂肪族类可在几天内水解 芳香族类要几年才能水解 良好的生物相容性和表面溶蚀性 6.2 聚酸酐 制备： 直接缩聚法 开环缩聚法 熔融缩聚 溶液缩聚 6.3 聚羟基丁酸酯 概述： 于1964年从细菌中分离而得，系生物合成高分子 合成方法： 细菌合成 基因合成 良好的生物相容性和可降解吸收性 6.3 聚羟基丁酸酯 改性： 多聚赖氨酸对表面改性： 提高亲水性和细胞黏附性 与聚羟基戊酸共聚： 改善易碎、降解时间长、可塑性和机械 性能差等问题 6.4 聚原酸酯 概述： 通过多元原酸和多元原酸酯与多元醇类在无水状态下缩合而成 良好的生物相容性和表面溶蚀性 6.4 聚原酸酯 类型： 二元醇+原酸酯或原碳酸酯经酯交换而成 二元醇+与双烯酮经酸催化而成 烷基原酸酯+三元醇在环己烷溶剂中聚合而成 6.5 聚膦腈 概述： 一组由氮磷原子以交替的单键、双键构成主链的高分子 组织工程支架结构 6.6 其他合成材料 聚酯脲烷 聚己内酯 聚三次甲基碳酸酯 聚丙烯-丁烯二酸酯 * 5 天然组织支架材料 天然蛋白质类材料 天然多糖类材料 天然无机物 5.1 天然蛋白质类材料 胶原： 组成： 一级结构：每链1050个氨基酸，富含脯氨酸 和羟脯氨酸 二级结构：α-螺旋结构 高级结构：三条肽链螺旋缠绕成1个胶原分子 5.1 天然蛋白质类材料 胶原： 生理作用： 结构蛋白：在人体，约占蛋白质总量的1/3 主要功能是组织的支持物 其他功能： 生物的生长、发育/细胞的分化和黏附/抗原抗 体结合反应 5.1 天然蛋白质类材料 胶原： 改性： 物理交联：高能辐射/紫外辐射/干热处理 化学交联： 胶原复合材料： 5.1 天然蛋白质类材料 胶原： 组织工程中的应用： 物理交联：高能辐射/紫外辐射/干热处理 化学交联： 胶原复合材料： 5.1 天然蛋白质类材料 明胶： 组成： 一级结构：主链富含甘氨酸、脯氨酸和羟脯 氨酸 制备： 碱法工艺/酶解工艺 5.1 天然蛋白质类材料 纤维蛋白 来源： 纤维蛋白原(一种血浆蛋白)→凝血酶作用凝 固而成 纤维蛋白亲水基团更多，生理条件下溶解性好 化学改性： 放射性碘化法/甲基化/接枝/固定酶 5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 概述 源自：虾、蟹、昆虫、真菌和藻类 简史： 1811年被发现 1887年确立了基本结构 1977年召开第一届国际会议 5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 结构 5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 理化性能 甲壳素 白色片状或粉状固体，常温时稳定 氢键作用强，结晶度高，高度难溶，只溶于浓酸和某些溶剂 5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 理化性能 壳聚糖 白色片状或粉状固体，常温时稳定 可溶于稀酸、甲酸、乙酸，但也不溶于水和绝大多数有机溶剂 性能更活泼，可通过氨基和羟基改性 5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 生物活性： 壳聚糖 一般只有很小的异物排斥反应 不引起慢性反应，无大量纤维组织增生 可加速移植物与正常组织融合 5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 降解： 甲壳素 溶菌酶作用下降解/糖蛋白形式吸收 壳聚糖 溶菌酶的催化水解速度随脱乙酰化程度增高而降低 5.2 天然多糖类材料 甲壳素及其衍生物 组织工程支架材料中的应用： 临床 可吸收缝线/人工皮肤/ 软骨组织 神经修复 5.2 天然多糖类材料 透明质酸： 概述 透明质酸：动物、人体组织及细胞外基质，眼玻璃体、房水、滑液、皮肤和脐带中含量较高 透明质酸钠： 黏弹性外科/黏弹性物补充疗法/黏弹性 分割/黏弹性保护/黏弹性充填 5.2 天然多糖类材料 透明质酸 结构 5.2 天然多糖类材料 透明质酸 理化性能 白色无定形固体，无臭无味 溶于水，不溶于有机溶剂 有极强的吸湿性，可吸收和