摘要: 目的: 本研究致力于研制一种强韧的、智能的、生物相容性良好的，并具有精确控制性的孔径和高度穿通性的多孔结构的水凝胶支架，以用作人工角膜裙边，从而使人工角膜具有适当的机械性能和良好的生物整合性能。 方法: 利用双网络水凝胶合成技... 展开 目的: 本研究致力于研制一种强韧的、智能的、生物相容性良好的，并具有精确控制性的孔径和高度穿通性的多孔结构的水凝胶支架，以用作人工角膜裙边，从而使人工角膜具有适当的机械性能和良好的生物整合性能。 方法: 利用双网络水凝胶合成技术，以丙烯酸和N-异丙基丙烯酰胺为单体材料，在交联剂和光引发的参与下合成具有互穿网络结构的聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶。接着，利用球模多孔支架构建技术，使聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶在烧结好的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球模板内部孔型中交联聚合形成，在溶解去除PMMA微球后，即可得聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）水凝胶球模多孔支架。该支架的形态学利用扫描电子显微镜来分析;利用Instron生物材料系统对聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶及其多孔支架进行拉伸应力应变检测，并以由该检测得出的断裂应力、断裂应变、杨氏模量和韧性模量来评价聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶及其多孔支架的机械性能;聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶的温度敏感性和pH敏感性是通过平衡溶胀反应在不同的温度和pH环境中测得。聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶多孔支架的生物相容性则分别借助体外间接细胞毒性实验、内毒素检测实验以及细胞生物相容性实验来评价和反映，其中将NIH-3T3细胞作为体外生物相容性实验的模型细胞。将聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶球模多孔支架移植到兔眼的结膜下，并通过该兔眼模型体内实验来评价该水凝胶球模多孔支架的生物整合性能。 结果: 机械性能检测显示聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶及其多孔支架的韧度分别高达约1.4×107 Jm-3和1.5×106 Jm-3，该值远远超过普通合成性水凝胶，并且符合许多人体器官的机械性能要求，如角膜、皮肤、血管和肌腱。平衡溶胀实验表明聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶具有温度敏感和pH敏感的双重敏感性，显示该水凝胶及其支架具有良好的智能响应性，在组织工程和药物缓释系统等方面有广泛应用前景。体内细胞实验表明了，聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶多孔支架可以为NIH-3T3细胞提供良好的粘附、生长和增殖界面，并显示出良好的生物相容性。体内兔眼植入手术实验结果显示，聚丙烯酸/聚（N-异丙基丙烯酰胺）双网络水凝胶多孔支架可以促进周边组织细胞大量迁移到支架内并在其多孔结构中增殖、分化以及分泌胶原纤维和细胞外基质。 结论: 在本实验中，利用双网络水凝胶技术和球模多孔支架构建技术的结合，成功构建了具有高韧度、智能性、精确控制孔径的和高度穿通性的多孔结构的水凝胶三维多孔支架，该支架显示了良好的生物相容性和生物整合能力。以上特性使其作为良好的人工角膜裙边成为可能。 收起