PLGA组织工程支架材料在生理盐水中的降解性能

作者:葛建华;吕宇鹏;周伟岗;马晓兵 刊名:材料科学与工程学报 上传者:张胜用

【摘要】本文利用红外漫反射仪、DSC测试,并通过对PLGA组织工程支架在生理盐水中的失重率、分子量以及生理盐水pH值变化的研究,发现:孔径在200-300微米的PLGA组织工程支架,在37℃,振荡速度为160r/min的生理盐水中,随着降解时间的延长,分子量不断减小;随着降解时间的延长,支架重量有升有降,但长期呈下降的趋势;DSC测试显示,支架材料中的GA链相对于LA链更易降解;FTIR图谱显示,PLGA组织工程支架材料的降解主要是酯键水解。

全文阅读

1前言聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(PLGA)因其具有良好物理化学性能和生物性能而在组织工程中具有广泛应用[1-5]。很多研究者对其降解性能进行研究,但结论有不少差异[6-8]。这是因为PLGA本身的构成、结构以及降解介质的不同都会对材料的降解结果产生影响。而且,以往的研究者对PLGA微粒的降解性能研究较多,对PLGA支架材料的研究还不多见。本研究采用孔隙尺寸为200300微米的PLGA支架,研究其在生理盐水中的降解性能。其结果有助于PLGA材料用做组织工程支架的构建。2实验2.1原料聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(PLGA)(购买,摩尔比GALA=2080)、二氯甲烷(分析纯)、氯化钠(分析纯)、去离子水。2.2支架制备PLGA溶于二氯甲烷中,加入粒径200300微米的NaCl做致孔剂(PLGA与NaCl质量比19),并混合均匀。将混合物在适当大小圆柱状玻璃管中成模。模具中的混合物在室温下,通风橱中自然挥发。96小时后,脱模,取出柱状支架,将其移到真空干燥箱,37真空干燥48小时。将柱状材料浸入装有去离子水的800ml大烧杯中,每4小时更换一次去离子水。去离子水洗涤96小时后,将柱状材料取出,在干燥箱中37干燥48小时。然后在真空干燥箱中,37真空干燥48小时。将制得的样品放入干燥器中备用。2.3降解实验将所制PLGA组织工程支架(质量约0.1g)浸入装有20ml生理盐水的聚酯瓶中,摇动降解且每周更换生理盐水(37,振荡速度:160r/min)。每周测定装有样品的生理盐水的pH值,隔一定时间将样品取出、洗静、烘干,做相应测试。2.4测试2.4.1pH值测试用雷磁PHS-3C型精密pH计测量生理盐水pH值。2.4.2粘均分子量用乌氏粘度计在25,用二氯甲烷做溶剂,测样品的粘度。2.4.3失重率PLGA支架材料失重率按照以下公式计算:w=(W0-W1)/W0。式中,w:失重率;W0:支架样品原始质量;W1:支架样品降解后质量。2.4.4DSC测试用差式扫描量热法测定不同降解时间的PLGA支架材料的降解性能。2.4.5红外漫反射测试采用傅立叶变换红外漫反射分析技术,不破坏试样即可对材料的表面化学变化进行测定,研究材料表面的反应和变化。3结果分析与讨论3.1pH值测试及分析如图1所示,在生理盐水中,PLGA支架材料的酯键不稳定发生断裂产生羧基离子,使得生理盐水的pH值降低,即pH值在零以下;但是实验结果显示pH值并不只小于零,具体原因有待探讨。图1浸有样品的生理盐水的pH值变化量Fig.1pHchangeofNaClwatersolutionswithsamples3.2支架材料的特性粘度测试及分析如图2所示,PLGA组织工程支架材料的特性粘度随着降解时间的增长而不断地减小,即随着降解时间的增长,PLGA组织工程支架材料的分子量不断下降。同时还可看出,在降解开始的两周时间里,支架材料的特性粘度减小速率较快,即其分子量减小速率较快;从第二周开始,支架材料的特性粘度减小速率变慢,即其分子量减小速率变慢。3.3支架材料的失重率分析如表1所示,随着在生理盐水中降解时间的增长,PLGA支架材料的失重率不断增大,这主要是由于PLGA大分子链降解产生小分子运动单元,这些小分子溶解扩散进入溶液当中,从而使得PLGA支架材料质量下降。但值得注意的是,在降解一周时,支架材料的质量不减反增,这图2PLGA支架材料特性粘度与降解时间的关系图Fig.2Relationshipbetweenthe[]ofPLGAtissueengineeringscaffoldsmaterialsan

参考文献

引证文献

问答

我要提问