由創(chuàng)傷、腫瘤、感染和先天性畸形等原因造成的骨缺損在臨床上十分常見,如果不及時治療,將嚴重影響患者的身體機能以及生活質(zhì)量。由于體內(nèi)生物環(huán)境極其復雜,傳統(tǒng)的骨缺損修復方法難以獲得滿意的修復效果,利用骨組織工程技術修復骨缺損成為當前國內(nèi)外研究的熱點。在骨組織工程的研究中發(fā)現(xiàn)組織工程支架血管化能夠提供細胞生長的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),并起到促進機體代謝的作用,對修復骨組織缺損部位具有重要作用。生物3D(ThreeDimensional)打印技術是生物制造領域的核心技術,在骨組織工程再生醫(yī)學領域表現(xiàn)出巨大的應用潛力。傳統(tǒng)的三維打印技術制備的骨組織工程支架已經(jīng)較好的實現(xiàn)了力學支撐以及細胞在培養(yǎng)過程中的空間排布。然而,由于工藝及裝備技術的局限,目前制備的骨組織工程支架往往缺少類血管網(wǎng)絡的通道結構,尚不能完全模仿人體內(nèi)部的細胞生長環(huán)境。骨組織工程再生復合支架三維打印成型工藝采用多種類型的打印噴頭協(xié)同工作,能一次成型具有材料與孔隙梯度分布的骨組織再生支架,在滿足力學支撐性能的基礎上,實現(xiàn)再生骨組織的快速血管化,避免再生骨組織發(fā)生缺血性壞死,最終達到骨缺損的修復和功能重建。本課題以研究骨組織工程再生復合支架的三維... 

【文章來源】：南京師范大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＦＤＭ備的骨入４周后山腿的Ｘ射線圖??

?表明由ＣＴ引導ＦＤＭ制備的骨組織工程支架與天然骨具有更緊密的力學性能，良??好的體外細胞生物相容性以及體內(nèi)新骨形成能力。如圖１．１所示。??ａ）直接固定?ｂ）植入ＰＣＬ／ＨＡ支架??圖１．１?ＦＤＭ制備的骨支架植入４周后山羊腿的Ｘ射線圖??Ｔａｒａｆｄｅｒ等［４１］應用３ＤＰ工藝將摻雜有ＳｒＯ和ＭｇＯ的磷酸三鈣制作成支架并填??充在大鼠骨缺損部位，制備的支架具有良好的宏觀孔隙和內(nèi)在的微觀孔隙，實驗??結果顯示新骨形成明顯增加，加速了骨質(zhì)礦化并促進成骨早期愈合。Ｓｅｒｒａ等１４２］以??ＰＬＡ／ＰＥＧ／Ｃａ－Ｐ為原料，通過三維噴印技術制造出兩種不同堆積方式的骨組織工??程支架（分別為正交和錯列形貌），并與ＰＬＡ／ＰＥＧ制備的支架進行實驗對比。從圖??１．２可以看出，細胞實驗顯示Ｃａ－Ｐ粒子能夠提高骨骼間充質(zhì)干細胞的附著能力。??Ｚｈｏｕ等％對影響３ＤＰ支架成形性能的關鍵工藝參數(shù)進行了評估，包括打印過程中??粉末的填充、粘結劑滲透行為、支架結構、顆粒大小、Ｃａ－Ｐ和ＣａＳ０４的比例等。??研宄發(fā)現(xiàn)，在打印過程中使用粒徑為３?０？１１?Ｏｕｍ的Ｃａ－Ｐ比粒徑為２０ｕｍ的Ｃａ－Ｐ成形??效果更好；隨著Ｃａ－Ｐ／ＣａＳＯ比例升高

天然骨是一種具有梯度結構的納米級多孔復合材料，外層是起作用的密質(zhì)骨，逐漸向骨髓腔過渡的孔徑從幾百微米到幾毫米的松質(zhì)骨，天的這種梯度結構使其保持良好的生物活性同時具有優(yōu)良的生物力學性能。密質(zhì)要分布在骨干及骨骺表層，松質(zhì)骨則分布在骨的內(nèi)層，骨小梁厚度范圍．１？０．４ｍｍ之間，由數(shù)層平行排列的骨板和骨細胞組成Ｉ＇密質(zhì)骨在縱向和的最大抗壓、抗拉強度并不相同，最大抗壓強度分別為１３３ＭＰａ和５１ＭＰａ，抗拉強度分別為］９３ＭＰａ和１３３ＭＰａ。而松質(zhì)骨的力學性能基本由骨密度和決定，其密度變化從０．５％到７０％不等，對應的孔隙率變化范圍則為３?０％？９０％壓強度在０．８？１?ＩＭＰａ之間，彈性模量在１２？１４０ＭＰａ之間｜５７ｉ。??骨組織結構中的血管不僅是氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)及代謝廢物運輸?shù)耐ǖ�，而且與骨修復調(diào)控的細胞、信號分子通過的重要路徑［５８］。當骨受傷時，血管化和生是骨愈合過程中兩個最基本的環(huán)節(jié)。骨缺損的良好修復必須依賴充分的血外構建的組織工程化骨，植入體內(nèi)后同樣必須迅速建立充分的血供，為種子功能活動提供充足的養(yǎng)分，只有這樣才能保證組織工程化骨的成活及骨缺

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]羥基磷灰石骨生物支架的制備與評價[D]. 吳斌.華中科技大學 2013



本文編號：2910607