基于明胶的支架的合成、表征与生物学评估

本论文展示了以薄膜或支架形式开发的熵弹性明胶基网络。这些材料在生物医学应用中具有良好的前景，特别是在骨再生领域。制备了具有可调力学性能、交联密度不同的熵弹性明胶基水凝胶薄膜。明胶在其溶胶-凝胶转变之上的水中进行共价交联，这抑制了明胶链的螺旋性。制备了具有可调溶胀度和湿态杨氏模量的非晶薄膜。将这种块体材料获得的知识转移到发泡和交联的集成工艺中，以获得多孔明胶基支架。在皂苷存在下使明胶溶液发泡，并通过与二异氰酸酯的化学交联固定所得泡沫。在干燥状态下通过微型计算机断层扫描（\mu CT，孔隙率：65\pm 11-73\pm 14 vol.-%）和扫描电子显微镜（SEM，孔径：117\pm 28-166 \pm 32 \mu m）对支架进行了分析。与水平衡后，支架具有形状稳定性，并在去除机械载荷后表现出形状恢复。依赖于组成的压缩模量（Ec：10-50 kPa）与通过原子力显微镜（AFM）测量的块体微力学杨氏模量相当。水解降解曲线可调，并观察到力学性能的受控下降。在体外分析了支架的细胞毒性和免疫反应。使用 L929 细胞进行了间接洗脱测试，从而获得了完全细胞相容的支架。此外，在体外研究了材料的免疫反应。通过使用低内毒素明胶并在洁净室中执行所有合成步骤，成功实现了极低的材料内毒素污染（<0.5 EU/mL）。