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题名聚偏二氟乙烯压电泡沫支架制备及其骨诱导活性
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作者
覃思语
宋力
陈俊宇
李怡俊
万乾炳
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机构
口腔疾病防治全国重点实验室
高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)
功能高分子材料教育部重点实验室
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出处
《中国组织工程研究》
CAS
北大核心
2024年第17期2682-2689,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(81970984),项目负责人:万乾炳,项目名称:基于骨微环境设计的ZIF-8/SIM组织工程支架对于颌骨缺损的修复作用及其机制研究
国家自然科学基金项目(82270961),项目负责人:陈俊宇,项目名称:基于Notch信号阶段式调控的血管新生体系改善颌骨血管衰老状态的机制研究。
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文摘
背景:骨是一种天然压电材料,具有仿生压电效应的组织工程材料可应用于骨组织缺损的修复。目的:基于固相力化学技术制备一种有促成骨能力的压电支架材料,表征其对成骨细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响。方法:通过固相剪切碾磨技术混合不同质量比例的聚偏二氟乙烯及NaCl粉体(质量比分别为60∶40、50∶50、40∶60、30∶70),熔融下形成块状材料后通过纯水溶解去除NaCl,最终制备得到具有不同孔隙率的聚偏二氟乙烯压电泡沫支架(依次命名为PVDF-40、PVDF-50、PVDF-60、PVDF-70)。表征各组支架表面形貌、晶相构成、热力学行为、机械性能、压电性能。将4组支架分别与MG63细胞共培养,检测支架的生物相容性及促成骨分化能力。结果与结论:①扫描电镜下可见4组支架具有多层级孔隙,随着混合粉体中NaCl质量分数的增加,支架的孔隙率升高;X射线能量色散谱、X射线衍射图谱、傅里叶变换红外光谱及热失重分析结果显示,4组支架材料主体为不具压电性的α相,固相力化学激发出更多β相,以增强其压电性能,其中PVDF-60组β相含量占比最高;循环压缩测试及压电性能测试结果显示,PVDF-60组相较其他组拥有更高的压缩强度和压电性能;②扫描电镜与激光共聚焦显微镜下可见MG63细胞良好地黏附于4组支架表面,细胞形态良好并伸出较多的伪足、分泌大量细胞外基质;CCK-8实验显示,PVDF-60组培养4 d的细胞增殖吸光度值高于其他3组(P<0.0001);碱性磷酸酶染色及茜素红染色显示,PVDF-60组碱性磷酸酶表达与钙化结节数量均高于其他3组(P<0.01,P<0.0001);③聚偏二氟乙烯压电泡沫支架均具有较好的细胞相容性,其中PVDF-60组具有更优异的力学性能、压电性能和骨诱导能力。
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关键词
骨组织工程
压电材料
泡沫支架材料
聚偏二氟乙烯
成骨分化
固相力化学
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Keywords
bone tissue engineering
piezoelectric material
foam scaffold material
polyvinylidene fluoride
osteogenic differentiation
solid phase force chemistry
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分类号
R459.9
[医药卫生—治疗学]
R318.08
[医药卫生—临床医学]
R683
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