制备工艺条件对胶原多孔支架材料结构和性质的影响

Effects of preparation technique on the structure and properties of collagen scaffold

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摘要目的考察胶原溶胀液浓度、预冻温度等制备工艺条件对胶原多孔支架结构和性质的影响.方法采用冷冻干燥法制备胶原多孔支架,分别以不同浓度(0.2%～0.8%)的胶原溶胀液,经-50°C预冻制备;同时选择0.6%胶原溶胀液,分别经不同预冻温度(-20～-80℃)预冻制备.以甲醛为交联剂对胶原多孔支架进行化学交联.考察不同制备条件下制备的胶原多孔支架孔径结构、力学强度和降解率等性质,同时将兔关节软骨细胞种植在胶原多孔支架上,应用MTT法和扫描电镜观察比较其细胞相容性.结果随着胶原溶胀液浓度增加,多孔支架平均有效孔径逐渐减小,分布更加不均,孔径范围为50～200μm之间,支架的密度和抗拉强度逐渐增加,降解率逐渐减小;随着预冻温度的降低,胶原多孔支架孔径逐渐减小,分布更均一,降解率逐渐减小.细胞培养结果显示,胶原溶胀液浓度的减低和预冻温度的升高,制备的支架有利于软骨细胞黏附和增殖,电镜观察支架上细胞形态呈球形,有大量的丝状伪足相连.结论在不同的胶原溶胀液浓度和预冻温度的制备条件下制备的胶原多孔支架具有不同孔径结构,进而影响到胶原多孔支架的力学性能,降解性能和细胞相容性等.在本实验所选择孔隙尺寸范围内,孔径越大越有利于软骨细胞的黏附和增殖,胶原溶胀液浓度为0.3%～0.6%和预冻温度为-30～-50°C胶原多孔支架适合软骨细胞的黏附和增殖.