基于PVA物理交联构建具有分级结构的一体化支架

作     者：赵燕芳 钟美玲 唐奥奇 席荣祥 彭梦霞 甘德强 张跃进 ZHAO Yan-fang;ZHONG Mei-ling;TANG Ao-qi;XI Rong-xiang;PENG Meng-xia;GAN De-qiang;ZHANG Yue-jin

作者机构：华东交通大学材料工程与科学学院南昌330013 

基　　金：国家自然科学基金(基金号52363020,51903084) 江西省自然科学基金(基金号20212BAB204005,20202-ACBL214004) 江西省教育厅科学技术研究项目-青年项目《介孔纳米管附载可控释放的生物活性因子骨支架研究》(项目号GJJ2200656) 江西省自然科学基金重点项目(基金号20232ACB205001) “赣鄱俊才支持计划——主要学科学术和技术带头人培养项目”领军人才(学术类)(项目号20232BCJ22025) 

出 版 物：《高分子通报》 (Polymer Bulletin)

年 卷 期：2024年第37卷第3期

页      码：385-394页

摘      要：具有分级结构的界面组织(如肌腱-骨界面、骨-软骨界面等)在器官的正常发育和功能中扮演着极其重要的作用。其中,肌腱-骨界面组织是最为典型的界面组织之一。为此,本研究采用肌腱-骨界面组织的构建为模型,以明胶、聚乙烯醇(PVA)、羟基磷灰石(HAp)为原料,采用冻融循环技术结合逐层涂覆技术制备具有分级结构的仿肌腱-骨界面一体化支架。该支架由三个部分组成:(i)上层为未矿化的区域,以促进支架与肌腱的整合;(ii)中间层为具有矿物成分梯度和力学性能梯度的区域,以促进应力在肌腱和骨之间的转移;(iii)下层为具有较高力学性能的矿化区域,促进支架与骨的整合。采用红外光谱、力学性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段对支架的结构和性能进行表征。结果表明,采用冻融循环技术可以通过物理交联获得PVA支架,且矿物量-力学,冷冻-解冻循环次数-力学的力学拉伸测试结果表明该支架从上层到下层的力学性能依次呈梯度增加。采用扫描电镜(SEM)观察了材料的整体微观结构,材料层与层之间完美融合,形成具有分级结构的一体化支架。最后,通过能谱分析(EDS)对支架的矿物质含量进行分析,结果表明该支架从上层到下层的矿物质含量依次从无到有,并呈梯度增加。这种仿生一体化支架的设计将在界面组织工程中具有极大的应用前景。

主 题 词：聚乙烯醇 物理交联 分级结构 冻融循环技术 界面组织 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.14028/j.cnki.1003-3726.2024.23.243

馆 藏 号：203125907...