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标题:超临界CO2诱导相分离法工艺条件对左旋聚乳酸多孔支架孔形貌和结构的优化调控
摘要:
左旋聚乳酸(PLLA)多孔支架在组织工程和药物释放等领域具有广泛的应用前景。本研究以超临界二氧化碳(CO2)诱导相分离法为基础,探究了不同工艺条件对PLLA多孔支架孔形貌和结构的影响。通过调控CO2压力、温度和扩散时间等参数,优化了PLLA多孔支架的孔径、孔壁厚度和孔隙度,获得了具有良好生物相容性和力学性能的PLLA多孔支架。
关键词:左旋聚乳酸,多孔支架,超临界CO2,相分离法,孔形貌,结构优化
1. 引言
左旋聚乳酸多孔支架作为一种理想的组织工程支架材料,能够通过仿生结构和生理周围环境提供合适的物理和化学刺激,促进细胞附着和增殖,为组织再生提供支撑。近年来,超临界CO2诱导相分离法作为一种新型的制备方法被广泛应用于PLLA多孔支架制备中,其制备过程简单、环保,并且能够调控孔形貌和结构。因此,研究超临界CO2诱导相分离法工艺条件对PLLA多孔支架孔形貌和结构的优化调控具有重要意义。
2. 实验方法
材料准备
PLLA颗粒作为原料,采用具有一定分子量的PLLA,通过溶剂挥发法制备成具有一定形状的颗粒。
超临界CO2诱导相分离法制备PLLA多孔支架
将PLLA颗粒置于超临界CO2流体中,并通过控制压力、温度和扩散时间等参数,实现PLLA颗粒的相分离。将分离得到的多孔支架经过干燥和后处理等步骤,制备成完整的PLLA多孔支架。
孔形貌和结构表征
通过扫描电子显微镜(SEM)观察PLLA多孔支架的孔形貌和结构。利用图像处理软件对SEM图像进行分析,得到孔径分布、孔壁厚度和孔隙度等参数。
3. 结果与讨论
通过对超临界CO2诱导相分离法工艺条件的优化调控,获得了具有良好孔形貌和结构的PLLA多孔支架。
CO2压力对孔径的影响
当CO2压力较低时,PLLA颗粒难以充分扩散,形成了较小的孔径;而当CO2压力过高时,PLLA颗粒过于剧烈地扩散,形成了较大的孔径。通过调节CO2压力,可以获得不同孔径分布的PLLA多孔支架。
温度对孔壁厚度的影响
温度对PLLA颗粒的溶解速度和CO2的溶剂力有着重要的影响。随着温度的升高,PLLA颗粒的溶解速度加快,孔壁厚度逐渐变薄;而温度过高会导致PLLA颗粒在溶剂中过度溶解,孔壁无法形成。因此,适当控制温度可以控制PLLA多孔支架的孔壁厚度。
扩散时间对孔隙度的影响
扩散时间是指PLLA颗粒在超临界CO2中趋于相分离的时间。适当的扩散时间可以使PLLA颗粒充分扩散,形成较高的孔隙度。过长的扩散时间会导致PLLA颗粒过于分散,孔隙度较低。
4. 结论
本研究通过优化超临界CO2诱导相分离法的工艺条件,成功调控了PLLA多孔支架的孔形貌和结构。优化后的PLLA多孔支架具有合适的孔径、孔壁厚度和孔隙度,并且具备良好的生物相容性和力学性能。这为PLLA多孔支架的应用提供了理论和实践的基础。
参考文献:
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