中文摘要：

为改进目前超临界二氧化碳流体技术制备组织工程支架材料存在孔洞贯通性差或需要盐析法除去固体致孔剂而无法负载生长因子的缺点，本项目拟以碳酸氢铵颗粒为致孔剂，将其均匀分散在含有生长因子的聚合物溶液中形成凝胶后，在35℃以下的超临界二氧化碳流体中经循环萃取去除有机溶剂，经梯度快速降压形成"隧道"结构孔洞，根据碳酸氢铵晶体颗粒在36℃以上分解的特性，经升压并升温到40℃左右分解去除碳酸氢铵致孔剂，从而使"隧道"结构孔洞相互贯通，最后经超临界二氧化碳的清洗除去分解产物。通过优化致孔剂尺寸、用量以及工艺参数等，制备出孔径可控、大孔和微孔共存、孔隙率高、孔洞相互贯通、微观粗糙纳米纤维表面的支架材料。研究具有特殊微观纳米结构的支架对细胞活性、黏附聚集状况、细胞因子基因表达及蛋白表达水平的影响，并进行组织学及免疫组化鉴定；考察生长因子对支架中种子细胞生长的促进作用，并对支架材料的降解性进行研究。

结论摘要：

为改进目前超临界二氧化碳流体技术制备组织工程支架材料存在孔洞贯通性差或需要盐析法除去固体致孔剂而无法负载生长因子的缺点，本项目采用碳酸氢铵颗粒为致孔剂，将其均匀分散在聚合物溶液后在超临界二氧化碳流体中经循环萃取去除有机溶剂，经梯度快速降压形成“隧道”结构孔洞，经升温到40℃左右分解去除致孔剂，从而使“隧道”结构孔洞相互贯通，最后经超临界二氧化碳的清洗除去分解产物。本项目通过Minitab全因子实验设计考察了聚乳酸粘度、碳酸氢铵/聚乳酸（AB/PLLA）比例和碳酸氢铵尺寸对支架力学强度和孔隙率的影响；考察了工艺参数温度、压力、时间以及不同溶剂等因素对支架形貌的影响。结果表明AB/PLLA的比例对支架力学强度和孔隙率具有显著性的影响，AB/PLLA比例从10增加到40，机械强度从225 KPa下降到37 KPa，支架孔隙率从92.0%增加到97.5%；随着致孔剂尺寸的增大或聚乳酸粘度的增大，孔隙率呈现增大趋势，压缩强度呈现下降趋势；温度提高，孔尺寸分布变宽，孔洞变大且不均匀。二氯甲烷作为溶剂时有利于均一的多孔结构的形成；1，4-二氧六环则有利于降低孔尺寸，形成纤维网状结构。混合溶剂的使用，有利于形成大小孔可控具有纳米纤维结构的支架。压力的增加，孔壁上的孔洞增多，且孔洞增大；时间的增加，孔壁上的孔洞增多，且孔洞增大。根据工艺优化实验结果，采用制备参数如下AB/PLLA的比例20:1、聚乳酸粘度3.5、浓度10％（w/v）、致孔剂尺寸300-600 μm、温度35℃、压力15MPa、温度35℃，时间1.5小时，溶剂二氯甲烷/二氧六环为11。 制备出的支架材料具有大小孔并存的纳米纤维结构，孔隙率高（>95%），压缩强度较好（>100 kPa）；气相色谱顶空法测得聚乳酸支架中二氯甲烷残留量为12ppm，二氧六环残留量为17ppm，表明超临界二氧化碳技术在制备多孔支架方面去除有机溶剂残留的效率很高。FTIR、XRD、DSC等测试结果表明经过超临界处理后支架材料的结构和组成均无发生显著性变化，表明超临界处理过程是一个温和的物理过程，有利于生物活性物质的复合。该项目的完成为组织工程支架材料的制备提供了一种新的方法。