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摘要
背景:制备可降解材料骨组织工程支架,应用于修复骨肉瘤造成的骨缺损是当前骨组织工程研究热点。目的:确定壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料的配比,优化骨支架力学性能。方法:基于挤出式3D打印技术制备壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇骨支架,以最大抗压强度为评价指标,设计正交实验,以乙酸浓度(1.5%,2%,2.5%,3%)、壳聚糖溶液浓度(2%,3%,4%,5%)、羟基磷灰石∶聚乳酸质量比(1∶5,1∶6,1∶7,1∶8)、羟基磷灰石/聚乳酸∶壳聚糖溶液∶聚乙烯醇凝胶质量体积比(1 g∶1 g∶0 mL,2 g∶1 g∶1 mL,2 g∶1 g∶1.2 mL,2 g∶1 g∶1.4 mL)四因素为自变量,得到最佳材料配比。表征最佳配比复合材料的力学性能、物相组成与结合方式、孔隙率与降解性能。结果与结论:(1)正交实验结果显示,乙酸浓度为3%、壳聚糖溶液浓度为5%、羟基磷灰石∶聚乳酸质量比=1∶6、羟基磷灰石/聚乳酸∶壳聚糖溶液∶聚乙烯醇凝胶=2 g∶1 g∶1.4 mL时,复合材料具有良好的力学性能;(2)最佳配比复合材料支架具有良好的连通性,孔隙率为(52.0±1.5)%,最大抗压强度达6 MPa,X-射线衍射扫描及傅里叶红外光谱测试结果显示,复合材料的主要结合方式为物理共混;复合材料支架具有一定的降解性能,但在测试时间内失重率较低,降解性能有待进一步提高;(3)结果表明,壳聚糖/聚乳酸/羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料支架具有较高的孔隙率和良好的力学性能。
