Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸复合支架的制备及力学性能检测

作     者：刘钢 高丽兰 史菲菲 王世鑫 罗来龙 李瑞欣 张春秋 Liu Gang;Gao Lilan;Shi Feifei;Wang Shixin;Luo Lailong;Li Ruixin;Zhang Chunqiu

作者机构：天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机械工程学院天津市300384 机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学)天津市300384 天津市透明质酸应用研究企业重点实验室天津市300457 北斗(天津)夹具装备有限公司天津市300300 天津市口腔医院天津市300041 

基　　金：天津市透明质酸应用研究企业重点实验室开放基金(KTRDHA-Y201905) 项目负责人:高丽兰 国家自然科学基金资助项目(11972198) 项目负责人:李瑞欣 国家自然科学基金资助项目(12072235) 项目负责人:张春秋 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2022年第26卷第28期

页      码：4519-4524页

摘      要：背景:Ⅱ型胶原、丝素蛋白和透明质酸3种天然生物可降解材料能够为细胞提供理想的微环境,已成为理想的软骨修复支架材料。目的:将Ⅱ型胶原、丝素蛋白和透明质酸3种材料制备成软骨组织工程支架,评价其理化性质及生物力学性能。方法:采用低温3D打印技术制备Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸复合支架,检测其微观结构、孔隙率与吸水膨胀率。采用不同的应变率对该复合支架进行压缩实验,考察支架的率相关性能;在该复合支架表面施加恒定的应力水平或恒定的应变,保持3600 s,观察其蠕变应变变化及应力松弛行为。结果与结论:①Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸复合支架呈三维多孔结构,孔径大小一致,相通性好,孔隙率为(85.1±1.6)%,吸水膨胀率为(1071.7±131.6)%;②在不同的应变率作用下,软骨支架的压缩应力-应变曲线不重合,说明软骨支架的压缩力学性能具有率相关性;随着应变率的增加,复合支架的杨氏模量增加;③当应力水平恒定时,复合支架的蠕变应变呈现先快速增加后缓慢增加的趋势,当应力水平增加时蠕变应变也增加;④当压缩应变恒定时,支架的应力随着松弛时间先快速降低后缓慢降低,随着压缩应变的增大,不同时刻的应力都增大;⑤力学性能实验表明,制备的Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸软骨支架力学性能特征与宿主软骨组织相似,都是非线性黏弹性材料。

主 题 词：软骨支架 Ⅱ型胶原 丝素蛋白 透明质酸 率相关 蠕变 应力松弛 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 08[工学] 1010[医学-医学技术类] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 100215[100215] 10[医学] 

D　O　I：10.12307/2022.308

馆 藏 号：203105180...