背景:制备可降解材料骨组织工程支架,应用于修复骨肉瘤造成的骨缺损是当前骨组织工程研究热点.目的:确定壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料的配比,优化骨支架力学性能.方法:基于挤出式3D打印技术制备壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇骨支架,以最大抗压强度为评价指标,设计正交实验,以乙酸浓度(1.5％,2％,2.5％,3％)、壳聚糖溶液浓度(2％,3％,4％,5％)、羟基磷灰石:聚乳酸质量比(1:5,1:6,1:7,1:8)、羟基磷灰石/聚乳酸:壳聚糖溶液:聚乙烯醇凝胶质量体积比(1 g:1 g:0 mL,2 g:1 g:1 mL,2 g:1 g:1.2 mL,2 g:1 g:1.4 mL)四因素为自变量,得到最佳材料配比.表征最佳配比复合材料的力学性能、物相组成与结合方式、孔隙率与降解性能.结果 与结论:①正交实验结果显示,乙酸浓度为3％、壳聚糖溶液浓度为5％、羟基磷灰石:聚乳酸质量比=1:6、羟基磷灰石/聚乳酸:壳聚糖溶液:聚乙烯醇凝胶=2 g:1 g:1.4 mL时,复合材料具有良好的力学性能;②最佳配比复合材料支架具有良好的连通性,孔隙率为(52.0±1.5)％,最大抗压强度达6 MPa,X-射线衍射扫描及傅里叶红外光谱测试结果显示,复合材料的主要结合方式为物理共混;复合材料支架具有一定的降解性能,但在测试时间内失重率较低,降解性能有待进一步提高;③结果 表明,壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料支架具有较高的孔隙率和良好的力学性能.

正交实验;方差分析;挤出式3D打印;骨组织工程支架;力学性能;降解性能;失重率;孔隙率

李耀明;姜宏;石永芳

新疆大学机械工程学院,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830017;新疆医科大学医学工程技术学院,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830017

中国组织工程研究

[1]李耀明;姜宏;石永芳-.壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料骨支架的制备及表征)[J].中国组织工程研究,2022(18):2888-2893

复合材料支架

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