October 23rd, 2015
支架能够适应颅颌面 (CMF) 骨缺损,同时表现出骨传导性和生物活性。该方案描述了使用溶剂铸造颗粒浸出 (SCPL) 方法制备基于聚己内酯二丙烯酸酯 (PCL-DA) 的形状记忆支架,该方法采用熔盐模板和生物活性聚多巴胺涂层。
以下实验的总体目标是制造一种形状记忆聚合物或 SMP 支架,该支架能够自我拟合到不规则的颅颌面缺损中,以促进 OS 接骨和愈合。这是通过首先使用溶剂铸造形成熔盐模板和聚己内酯 di acrl 的光化学固化来实现的。在盐模板上形成一个支架,该支架具有骨传导性所需的高度互连的孔隙率。
作为第二步,支架涂有聚多巴胺,提供生物活性。接下来,用温盐水处理脚手架,使其能够压装成不规则的模型。根据压合结果、扫描电子显微镜成像和羟基食欲的体外形成,获得的缺陷结果显示自拟合、互连性和生物活性差。
与现有方法(例如自动移植)相比,该技术的主要优点是实现的适形拟合严重支持骨整合和骨愈合。演示此程序的是我实验室的博士生研究员 Lindsey Nail。要开始制备支架,首先将氯化钠通过 425 微米筛子筛分 1.8 克转移到 3 升玻璃小瓶中,分四份缓慢加入 146 毫克去离子水到小瓶中,与金属刮刀混合。
每次添加后,盖上样品瓶盖,用纸巾包裹,然后将其垂直放入离心管中。离心管 15 分钟,然后脱盖,让溶液风干过夜。按照文本方案中的指示合成 P-C-L-D-A 后,在玻璃小瓶中制备每毫升氯甲烷含有 150 毫克 P-C-L-D-A 的 macer 溶液,盖上小瓶,用箔纸包裹并涡旋一分钟。
接下来,在玻璃小瓶中制备含有 115 毫克 DMP 的光引发剂溶液,溶于一毫升乙烯基和两枚 Perone。再次盖上小瓶盖,用箔纸包裹,涡旋 1 分钟。将光引发剂溶液移液到 macer 溶液中,制成 15% 体积的混合物,并将样品瓶涡旋 1 分钟。
接下来,用箔纸包裹含有盐支架的小瓶,并加入光引发剂研磨剂混合物,直到盐被覆盖。盖上小瓶盖,用纸巾包裹,然后垂直放入离心管中。将试管离心 10 分钟。
接下来,取下铝箔,打开样品瓶盖,将溶液暴露在紫外线下 3 分钟。然后让溶液风干过夜,用镊子打分并弄碎玻璃以去除小瓶的顶部。将支架在一对一水乙醇溶液中转移 4 天,每天更换溶液。
最后,取下 SMP 脚手架并将其风干过夜。要先涂上聚乙烯多巴胺涂层,请将一根 20 号针头插入 SMP 脚手架的中途,然后在针座上缠绕一根电线。将支架浸入 200 毫升搅拌多巴胺溶液中,并将金属丝固定在烧杯边缘,使针座保持在溶液上方。
接下来,将注射器放入针座并拉动柱塞以去除支架中的空气。完全脱气后,将支架浸没在水中 16 小时。从溶液中取出支架并取出针头。
然后用去离子水冲洗脚手架,并在室温下在真空烘箱中干燥 24 小时。将脚手架放入 85 摄氏度的干燥箱中 1 小时。最后,取下脚手架并使其冷却至室温。
首先,通过在 5 毫米厚的硬质塑料板上钻一个平均直径约为 6 毫米的不规则空隙来准备缺陷模型。然后将 SMP 支架浸入约 60 摄氏度的去离子水烧杯中 2 分钟。使用镊子纵脚手架的形状,测试脚手架是否明显软化。
用镊子将软化的脚手架从水中取出,然后用手将其压入缺陷模型中。让脚手架冷却至室温,然后将其从缺陷模型中取出。观察新的固定临时形状,以可视化浇筑、互连和大小。
首先,使用镊子将 SMP 支架浸入液氮中 1 分钟。然后用干净的剃须刀片沿中间折断脚手架。接下来,将其中一个支架半部分固定,使断裂表面朝上放在样品台上。
使用碳带溅射在支架上涂上金和铂合金,深度约为 4 纳米。将样品加载到 SEM 中,然后以 10 至 15 KB 的加速电压捕获图像。表征体外生物活性。
首先,使用干净的刀片在圆形边缘将圆柱形 SMP 脚手架切成两半。将支架的一半放入装有 30 毫升模拟体液的试管中,然后在 14 天后将试管放入 37 摄氏度的固定水浴中。从管中取出支架,让它风干 24 小时。
接下来,使用碳带将切割面朝上固定在电子显微镜的样品台上。然后用金和铂合金溅射涂覆支架表面,深度约为 4 纳米。和以前一样,将样品加载到 SEM 中,并以 10 至 15 KB 的加速电压捕获图像。
SMP 支架在 60 摄氏度加热时变得具有延展性,并且可以安装在缺陷模型中。冷却至室温后,SMP 支架被移除并保持其新的固定临时形状。未涂层 SMP 支架的扫描电子显微照片显示了孔结构和高度互连的形态。
如扫描电子显微镜照片所示,多巴胺涂层 SMP 支架的 G 生物活性通过在孔中形成羟基磷灰石来证明。看完这个视频后,你应该对如何使用涉及在几个盐模板颗粒浸出和聚多巴胺涂层上进行溶剂浇铸的工艺来制备生物活性自拟合形状记忆聚合物支架有一个很好的了解。
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本研究集中在制造一种形状记忆聚合物支架,设计用于适应不规则的颅面部缺损,促进骨整合和愈合。支架使用熔融盐模板创建,并涂有多巴胺以增强生物活性。