检索历史 清除

摘要骨是一种自愈能力很强的器官，但由先天性疾病、急性创伤、严重骨感染或骨肿瘤清创引起的骨缺损不可避免地会出现难以愈合的情况。尽管自体骨和同种异体骨移植仍是修复大面积骨缺损的重要手段，但手术时间长、费用高、移植痛苦和供应区并发症严重等缺点限制了其在临床中的应用。目前，基于各种功能性和生物相容性的可注射水凝胶在骨修复领域取得了快速进展。可注射水凝胶可以在生理条件下以一种微创的方式注射到骨缺损部位并原位成胶，避免了传统骨科手术的大切口、大创伤等，减少了对患者的痛苦。<br>　　本论文制备了一种具有多重功能的可注射型水凝胶，用于药物输送和骨修复。首先，通过高碘酸钠（NaIO4）将结冷胶（GG）氧化成氧化结冷胶（OGG），接着，OGG先与无水氯化钙发生离子交联，再与羧甲基壳聚糖（CMCS）发生席夫碱交联。同时，将不同含量的纳米羟基磷灰石（HAp）作为增强相分散其中，制备了纳米羟基磷灰石/氧化结冷胶/羧甲基壳聚糖水凝胶（HAp/gel）。此外，还采用乳化交联法制备了磁性纳米羟基磷灰石/明胶微球（MHGMs），并将抗菌药物盐酸四环素（TH）和磺胺嘧啶银（AgSD）嵌入MHGMs中。为改善水凝胶的力学性能和生物活性，通过复合HAp和载药的MHGMs制备了复合水凝胶。<br>　　分别探究了HAp含量对水凝胶、不同药物及载药比对微球、微球含量对复合水凝胶各项性能的影响，并对复合水凝胶进行了体外抗菌和生物相容性测试。实验结果表明：（1）HAp含量为6%的水凝胶具有良好的力学、溶胀、稳定、pH响应、自愈合和可注射性能。（2）载药比为10∶1的微球粒径均一且分散性良好，大小保持在30-50 μm 之间。具有优异的溶胀性、磁性和较为缓慢的降解性能。（3）含有 6% HAp 和10 mg/mL MHGMs 的复合水凝胶表现出良好的磁响应性、自愈合性和可注射性。与纯水凝胶相比，复合水凝胶的凝胶时间减少了 38.8%（196 至 120 s），溶胀率减少了65.6%（39.4至13.6），降解后的剩余质量增加了51.9%（79.5至120.8%），最大压缩应力增加了143.7%（53.6 至 130.6 kPa）。此外，复合水凝胶还表现出优良的药物缓释特性和对金黄色葡萄球菌（S. aureus）和大肠杆菌（E. coli）的抗菌作用。CCK-8 实验表明，复合水凝胶在 3 天后保持了较高的细胞活力（＞87%）和快速的细胞增殖，具有较好的生物相容性。综合上述结果表明这种智能型水凝胶有望成为药物输送和骨修复的替代支架。