摘要
目的通过构建二维及三维胶原模型,探讨羧甲基壳聚糖(CMC)在胶原纤维仿生矿化中的作用及优化体外仿生矿化的策略,为最终的临床应用提供实验依据。方法 CMC-磷酸钙溶液浊度实验筛选CMC诱导仿生矿化的工作浓度。在此基础上,采用Ⅰ型胶原冻干粉制备二维胶原模型,将胶原膜修剪成5 mm×5 mm×1 mm作为三维胶原支架,以含上述工作浓度CMC的饱和磷酸钙溶液作为仿生矿化诱导液,对二维及三维胶原进行矿化,不含CMC的传统矿化液作为对照组。采用透射电子显微镜观察二维胶原超微结构的变化,选区电子衍射明确矿化相,电子能谱分析矿化物的钙磷比(Ca/P)。通过热重分析(TGA)、X线衍射(XRD)分析三维胶原膜的矿化程度及晶体成分。结果 200μg/ml CMC是持续维持磷酸钙溶液澄清7 d的最低浓度,作为后续矿化的工作浓度。透射电镜结果显示,CMC诱导胶原仿生矿化3 d,可见胶原纤维内针状矿化晶体沉积,选区电子衍射证实为羟基磷灰石(HA)。TGA结果显示,仿生矿化14 d的三维胶原膜矿化物含量为18.39%,XRD结果可见HA的特征性衍射峰。结论 CMC可通过稳定液相矿化前体的方式诱导胶原纤维的体外仿生矿化,同时促进合成矿化程度相对较高的胶原-HA复合物,为胶原纤维仿生矿化的最终临床应用提供了实验依据。
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