Nhựa sinh học Poly(α-Hydroxy Ester)/Sợi ngắn Hydroxyapatite cho Ứng dụng Chỉnh hình

Springer Science and Business Media LLC - Tập 394 - Trang 25-30 - 2011
Robert C. Thomson1, Michael J. Yaszemski2, John M. Powers3, Timothy P. Harrigan4, Antonios G. Mikos1
1Institute of Biosciences and Bioengineering, Rice University, Houston, USA
2Department of Orthopaedic Surgery, Wilford Hall Medical Center, Lackland AFB, USA
3Department of Oral Biomaterials, University of Texas Health Science Center at Houston, Houston, USA
4Department of Orthopaedic Surgery, University of Texas Health Science Center at Houston, Houston, USA

Tóm tắt

Một quy trình đã được phát triển để sản xuất bọt composite phân hủy sinh học từ poly(DL-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) và sợi ngắn hydroxyapatite để sử dụng trong tái sinh xương. Kỹ thuật xử lý cho phép sản xuất các khung bọt ba chiều và liên quan đến việc tạo ra một vật liệu composite bao gồm vật liệu tạo lỗ (hoặc hạt gelatin hoặc hạt muối) và sợi ngắn hydroxyapatite được nhúng trong ma trận PLGA. Sau khi vật liệu tạo lỗ được leached ra, một bọt composite mở tế bào vẫn còn, với kích thước và hình thái lỗ do vật liệu tạo lỗ xác định. Tính xốp của bọt có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi tỷ lệ thể tích của vật liệu tạo lỗ được sử dụng để tạo ra vật liệu composite. Các bọt được sản xuất với hạt NaCl làm vật liệu tạo lỗ có thể đạt tính xốp lên tới 0.84±0.01 (n=3). Những sợi hydroxyapatite ngắn có vai trò gia cố cho PLGA. Độ bền nén của các bọt được sản xuất sử dụng hạt gelatin làm vật liệu tạo lỗ được phát hiện là tăng với hàm lượng sợi. Các bọt có độ bền nén lên tới 2.82±0.63 MPa (n=3) với độ xốp là 0.47±0.01 (n=3) được sản xuất với 30% theo trọng lượng sợi hydroxyapatite trong composite ban đầu trước khi leaching. Những bọt composite này với các tính chất cơ học được cải thiện cũng có thể được kỳ vọng có khả năng dẫn truyền xương tốt hơn và do đó cung cấp một vật liệu mới có thể có ích trong lĩnh vực tái sinh xương.

Từ khóa

#poly(DL-lactic-co-glycolic acid) #hydroxyapatite #bọt composite #tái sinh xương #tính xốp #độ bền nén

Tài liệu tham khảo

J.P. Schmitz and J.O. Hollinger, Clin. Orthop. Rel. Res., 237, 245 (1988). D.B. Burr, S. Mori, R.D. Boyd, T.C. Sun, J.D. Blaha, L. Lane, and J. Parr, J. Biomed. Mater. Res., 27, 645 (1993). M. Jasty, C.R. Bragdon, T. Haire, J. Mulroy R. D., and W.H. Harris, J. Biomed. Mater. Res., 27, 639 (1993). D.M. Toriumi and K. Robertson, Facial Plast. Surg., 9, 29 (1993). M.B. Habal, J. Craniofacial Surg., 2, 27 (1991). U. Ripamonti, J. Craniofacial Surg., 3, 149 (1992). M.H. Amler and R.Z. LeGeros, J. Biomed. Mater. Res., 24, 1079 (1990). S. Uyama, P.M. Kaufmann, T. Tadeka, and J.P. Vacanti, Transplantation, 55, 932 (1993). L.E. Freed, J.C. Marquis, A. Nohria, J. Emmanual, A.G. Mikos, and R. Langer, J. Biomed. Mater. Res., 27, 11 (1993). A. Atala, J.P. Vacanti, C.A. Peters, J. Mandell, A.B. Retik, and M.R. Freeman, J. Urol., 148, 658 (1992). S.L. Ishaug, M.J. Yaszemski, R. Bizios, and A.G. Mikos, J. Biomed. Mater. Res., 28, 1445 (1994). M. Vert, P. Christel, F. Chabot, and J. Leray, in Macromolecular Biomaterials. edited by G.W. Hastings and P. Ducheyne (CRC Press, Boca Raton, Florida, 1984), p. 119. R.C. Thomson, M.J. Yaszemski, J.M. Powers, and A.G. Mikos, J. Biomater. Sci., Polym. Ed., 7, 23 (1995). A.G. Mikos, A.J. Thorsen, L.A. Czerwonka, Y. Bao, R. Langer, D.N. Winslow, and J.P. Vacanti, Polymer, 35, 1068 (1994). S.A. Goldstein, J. Biomech., 20, 1055 (1987).