题目：力学载荷下的组织工程支架体外降解研究

组织工程治疗的成败很大程度上依赖于组织工程支架的降解性能，而决定组织工程支架降解性能的因素包括各种外部因素和内部因素，在国内外的研究中已经非常广泛。然而组织工程支架植入到体内后，由于人体内不同部位或组织中力学环境显著不同，必然会承受复杂的动态或静态应力，会不同程度影响到支架材料的降解过程。本研究利用自行设计加工的静态拉伸实验装置以及滚动压缩实验装置，模拟体内力学环境，进行力学载荷下聚乙丙交酯静电纺丝支架和壳聚糖泡沫支架的体外降解实验，研究外加力学载荷对材料降解性能的影响。静态拉伸装置设计成两个夹具夹持支架材料，通过传动系统使夹具拉伸样品。选用重均分子量为1.2×105的聚乙丙交酯制备成静电纺丝薄膜，施加初始4%的拉伸应变，在PBS溶液（pH 7.4，37℃）中体外降解7周。以不受力学载荷的样品作为空白对照组。结果表明拉伸载荷对聚乙丙交酯静电纺丝支架材料体外降解的各项指标和降解速率均产生较大程度的影响，如外观形貌的变化更加显著，乳酸的释放量加大，分子量的下降加快，力学性能的降低加快，材料的微观形貌变化更为明显。滚动压缩载荷降解实验在滚动载荷生物反应器中进行，支架材料置于培养室底部，由滚动加载体在材料上滚动施加载荷。选用重均分子量为4×104的壳聚糖制备成泡沫支架，施加初始20%的压缩应变，在PBS溶液（pH 7.4，37℃）中体外降解8天。以不受力学载荷的样品作为空白对照组。结果表明滚动压缩载荷使壳聚糖泡沫支架的体外降解速率比空载情况下更快，如材料的失重率加快，材料的吸水率降低加快。由以上实验结果可知，不论是静止拉伸载荷，还是动态滚动压缩载荷均会加速组织工程支架材料的降解过程。在今后在设计组织工程支架材料时除了要考虑材料自身的因素和体内的生化因素，还必须综合考虑体内应力环境对支架降解的影响。这样对生物医用材料的临床应用具有非常重要的参考意义。