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1、SOOCHOWUNIVERSITY碩士學(xué)位__C_:__丨“二::::rs：口，論文題目硫酸鈣復(fù)合Sema3A殼聚糖微球及絲素蛋白的骨水泥制備及其特性研究研究生姓名王鵬指導(dǎo)教師姓名楊惠林專業(yè)名稱骨外科研究方向脊柱外科論文提交日期2015年5月指導(dǎo)小組成員：李斌教授王根林副主任醫(yī)師朱雪松博士皮斌主治醫(yī)師基金支持：國(guó)家自然科學(xué)基金（81071451，81171689）江蘇省自然科學(xué)基金（BK2011264）江蘇省教育廳研究生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（CXZZ11_0123）硫酸鈣復(fù)合Sema3A殼聚糖微球及絲素蛋白骨水泥的制備及其特性研究中
2、文摘要硫酸鈣復(fù)合Sema3A殼聚糖微球及絲素蛋白骨水泥的制備及其特性研究中文摘要目的：1.制備具有載藥緩釋功能的殼聚糖微球絲素基硫酸鈣骨水泥。2.探討該復(fù)合硫酸鈣骨水泥的理化特性。3.檢測(cè)復(fù)合骨水泥的生物安全性及Sema3A在骨水泥中發(fā)揮的成骨效應(yīng)。方法：1.將Sema3A與殼聚糖粉末混合后，采用乳化交聯(lián)法制備載有Sema3A的殼聚糖微球，并采用粒度分析儀測(cè)定微球粒徑大小，使用Elisa試劑盒測(cè)定微球的載藥率、包封率、藥物的緩釋效應(yīng)。2.制備濃度分別為3%、6%、9%的絲素溶液。3.將不同濃度絲素溶液與半水硫酸鈣按液固比1:
3、4混合，養(yǎng)護(hù)后測(cè)定不同濃度絲素基硫酸鈣骨水泥的抗壓強(qiáng)度，并確定骨水泥力學(xué)強(qiáng)度最大時(shí)的絲素濃度。4.在此濃度下，按微球占半水硫酸鈣質(zhì)量比分別為0.5%、1%、5%的比例制備殼聚糖微球絲素基硫酸鈣骨水泥，測(cè)定其抗壓強(qiáng)度。5.測(cè)定不同配比的復(fù)合硫酸鈣骨水泥的初凝及終凝時(shí)間，與相應(yīng)液固比情況下的單純硫酸鈣骨水泥對(duì)比。6.比較不同配比骨水泥的抗?jié)⑸⒛芰Α?.測(cè)定三種配方骨水泥降解速率。8.X線衍射儀檢測(cè)三種骨水泥晶體結(jié)構(gòu)，傅里葉紅外光譜儀檢測(cè)Sema3A、空白殼聚糖微球、載藥殼聚糖微球、絲素蛋白及復(fù)合骨水泥特征基團(tuán)。9.掃描電鏡觀察微
4、球,并行能譜分析。10.將單純硫酸鈣骨水泥及三種不同組分復(fù)合骨水泥浸提液與MC3T3-E1細(xì)胞共培養(yǎng)，采用MTS法評(píng)價(jià)骨水泥的細(xì)胞毒性作用。11.將三種骨水泥置入大鼠股骨骨缺損處，分別于2、4、6、8周取骨組織HE染色，光鏡下觀察骨缺損修復(fù)情況。結(jié)果：1.粒徑分析顯示微球粒徑集中在5-18μm范圍內(nèi)，平均為13.72μm，分布較均勻。掃描電鏡顯示微球的球形完整，表面光滑無(wú)皺褶。2.微球的溶脹率為77.02±5.57%，吸水后重量增加，微球體積增大明顯。Sema3A殼聚糖微球載藥率和包封率分別為245.45±20.07μg/g
5、及49.09±4.01%。3.復(fù)合骨水泥的體外釋放可持續(xù)28d以上，溶液中Sema3A濃度隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增高，突釋效應(yīng)發(fā)生在體外釋藥的I中文摘要硫酸鈣復(fù)合Sema3A殼聚糖微球及絲素蛋白骨水泥的制備及其特性研究24h以內(nèi)，突釋率為37.18±0.27%，1d后每周平均釋放量為1.35±0.13%。4.單純硫酸鈣骨水泥抗壓強(qiáng)度為22.49±2.88MPa，絲素的加入使骨水泥的抗壓強(qiáng)度顯著提高，當(dāng)絲素濃度為6%時(shí)，骨水泥的抗機(jī)械強(qiáng)度為31.1±0.74MPa，較另外兩組更大。當(dāng)微球含量為0.5%時(shí)，骨水泥的機(jī)械強(qiáng)度為39.17
6、±1.96MPa，達(dá)到最大，微球的加入使復(fù)合骨水泥的強(qiáng)度顯著下降，當(dāng)微球含量為5%時(shí)，抗壓強(qiáng)度僅為4.72±0.52MPa。5.單純硫酸鈣骨水泥具有較短的初凝與終凝時(shí)間，不利于術(shù)中對(duì)骨水泥的使用。絲素蛋白加入后凝固時(shí)間明顯延長(zhǎng)，加入微球后凝固時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)。6.XRD結(jié)果表明CaSO4·0.5H2O加水固化過(guò)程中大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榱薈aSO4·2H2O，同時(shí)仍然殘留有少量的CaSO4·0.5H2O。7.紅外衍射光譜提示復(fù)合骨水泥中有含水的硫酸鈣存在，在制備CM/SF/CS的過(guò)程中成功的將絲素和殼聚糖微球復(fù)合入其中。8.電鏡顯示三種
7、骨水泥中均有細(xì)針狀的晶體。在絲素基硫酸鈣骨水泥中可見(jiàn)片層狀及顆粒樣物質(zhì)附著于晶體表面，晶體見(jiàn)空隙更小。殼聚糖微球復(fù)合絲素基硫酸鈣骨水泥內(nèi)可見(jiàn)微球存在，形態(tài)規(guī)則完整。9.降解實(shí)驗(yàn)提示三種骨水泥材料在2個(gè)月內(nèi)均有不同程度降解，其中加入絲素后降解速率顯著下降。10.采用MTS法測(cè)定三種骨水泥材料細(xì)胞毒性結(jié)果顯示三種骨水泥均無(wú)明顯細(xì)胞毒性。11.電鏡觀察MC3T3-E1細(xì)胞于復(fù)合骨水泥表面生長(zhǎng)良好。12.三種骨水泥填充骨缺損后HE染色顯示載有Sema3A的骨水泥周圍新生骨小梁明顯增多，骨水泥降解速率與大鼠骨形成速率一致。結(jié)論：1.當(dāng)
8、絲素濃度為6%，載有Sema3A的殼聚糖微球質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，負(fù)荷骨水泥的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大。2.絲素及微球的加入可顯著改善骨水泥初凝及終凝時(shí)間，有望用于椎體（后凸）成形術(shù)。3.體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)證明復(fù)合骨水泥能持續(xù)緩慢釋藥，無(wú)細(xì)胞毒性，且具有促進(jìn)成骨作用。在滿足骨水泥理化性質(zhì)的同時(shí)具備了一
