不同介孔生物玻璃作为创面敷料材料的性能研究

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生物活性玻璃具备特有的化学组分,良好的生物相容性和促成骨分化能力,长期以来被用以骨修复及牙齿修复等硬组织领域。近年来生物活性玻璃在软组织修复中的应用引起了关注。然而由于生物活性玻璃的无定形结构、比表面积低,不宜作为药物载体。本研究利用有机模板法,制备出具有圆球状的介孔生物活性玻璃,提高了材料的比表面积,使其成为药物载体的可能。再通过高温高压条件,制备出了椭圆棒状介孔生物活性玻璃,不仅能提高比表面积和孔体积,而且更具生物相容性。此外,本研究基于盐酸小檗碱具备抗菌、抗炎、降血糖的作用,选用该药物作为本研究的模型药物。而比较不同介孔生物活性玻璃的生物学性能差异,是本论文研究的主要目标。首先,利用十六烷基三甲基溴化铵作为有机模板剂,正硅酸乙酯(TEOS),磷酸三乙酯(TEP),四水合硝酸钙(CN)作为原料,通过有机模板法制备圆球状生物玻璃(s MBG)。在s MBG基础上加入Cu离子,合成载铜圆球状生物玻璃(s MBG-Cu)。在s MBG和s MBG-Cu基础上高温高压处理,合成椭圆棒状生物玻璃(o MBG)和载铜椭圆棒状生物玻璃(o MBG-Cu),并对制备的四种介孔生物活性玻璃进行性能表征。结果表明,添加Cu离子后,不仅促进成纤维细胞的迁移和内皮细胞有关血管化因子的表达,而且Cu离子有利于提高MBG的抑菌性能。高温高压条件下,MBG形貌由圆球状变为椭圆棒状,不仅大大提高孔体积、比表面积,而且能促进成纤维细胞的迁移和内皮细胞血管化相关基因VEGF,e NOS,v WF的表达。其次,将盐酸小檗碱药物负载于不同介孔生物活性玻璃上,并确定盐酸小檗碱载入介孔生物活性玻璃内孔中。基于o MBG-Cu具有更高比表面积、孔体积,所以包封率、负载率均优于其他三种MBG材料,载药MBG中药物释放可达20多天。盐酸小檗碱的加入,不仅有利于血管化相关基因的表达,且具有一定的抑菌、抗菌功能,载药MBG的抑菌效果与其所载的盐酸小檗碱含量正相关。最后,探讨制备的八种介孔生物活性玻璃的抑炎性能,通过与巨噬细胞RAW264.7共培养并表征。结果表明,椭圆棒状形貌的MBG更具有抑制炎症的功能。添加Cu离子的MBG组,IL-10的分泌量减少,说明Cu离子存在不利于抑制炎症。加入盐酸小檗碱后大幅提高IL-10的分泌量以及降低TNF-ɑ的分泌量,说明盐酸小檗碱有利于抗炎。总的来说,添加小檗碱后,提高了介孔生物玻璃材料的抑炎功能。因此这样一种不仅具备抗菌性能、促血管化、细胞相容性良好,而且具备抑炎的载小檗碱MBG复合材料有望成为一种新型创伤敷料材料。
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