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温敏凝胶聚-N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺的制备及体内生物相容性评价
目的:制备聚-N-异丙基丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺P(NIPAAm-co-NHMPA),并对其在体内的生物相容性进行观察,初步评价其作为医学植入物的安全性.方法:实验于2007-01/10在华中科技大学同济医学院附属协和医院中心实验室、武汉大学化学系医用高分子材料教育部重点实验室完成.①温敏凝胶的制备:以过硫酸铵和四甲基乙二胺为氧化还原引发体系,N, N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂制备P(NIPAAm-co-NHMPA),反应体系中添加一定质量分数的N-羟甲基丙烯酰胺,溶涨率法测定低临界溶解温度.②安全性评价:进行过敏实验、急性全身毒性实验、遗传毒性实验、植入实验等一系列体内生物相容性动物实验以评估植入物的安全性.结果:①合成的凝胶材料符合预期的温敏特性要求,低临界溶解温度为38 ℃.②过敏实验结果证实材料没有致敏性;急性全身毒性实验显示该无毒性作用;遗传毒性实验结果初步证实该材料无致畸或致突变作用;体内植入实验表明,材料周围炎性反应轻微而局限.结论:温敏凝胶P(NIPAAm-co-NHMPA)的生物相容性良好,是一种有潜力的医学植入物的原材料.
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温敏凝胶制备及其在体内的生物相容性评价
学术背景:凝胶材料在体温条件下能以凝胶形式稳定存在,是其作为医学植入物的必备条件,故需要将温敏型凝胶的低临界溶解温度调节到超过人体体温的水平.目的:制备低临界溶解温度超过37 ℃的温敏凝胶材料聚-(N-异丙基丙稀酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺) P(NIPAAm-co-NHMPA),并初步评价其作为医学植入物的安全性.设计:随机、非盲法、分组对照动物实验.单位:华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科.材料:实验于2007-01/10在华中科技大学同济医学院附属协和医院中心实验室、武汉大学化学系医用高分子材料教育部重点实验室完成.NIPAAm和NHMPA单体购自Aldrich公司、交联剂N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAAm)购自Fluka公司、促进剂过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)购自Sigma公司.方法:①温敏凝胶的制备:以APS和TEMED为氧化还原引发体系,MBAAm为交联剂制备P(NIPAAm-co-NHMPA),反应体系中添加一定质量分数的NHMP,溶涨率法测定低临界溶解温度.②安全性评价:进行过敏实验、急性全身毒性实验、遗传毒性实验、植入实验等一系列体内生物相容性动物实验以评估植入物的安全性.主要观察指标:过敏实验记录激发部位红斑水肿;急性全身中毒实验观察记录注射后4,24,48和72 h动物的一般状态;遗传毒性实验于注射6 h后在显微镜下计数鼠骨髓多染红细胞微核;植入实验将制得的切片进行光镜下观察.结果:①合成的凝胶材料符合预期的温敏特性要求,低临界溶解温度为38 ℃.②在过敏实验皮内注射浸提液及生理盐水组皮肤无红斑水肿;急性全身毒性实验显示腹腔注射浸提液及生理盐水组无毒性表现;遗传毒性实验中实验组和阴性对照组鼠骨髓多染红细胞的微核出现率无差异;体内植入实验表明材料周围炎性反应轻微而局限.结论:温敏凝胶P(NIPAAm-co-NHMPA)的生物相容性良好,是一种有潜力的医学植入物.
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可植入式温敏凝胶的体外生物相容性
背景:温敏型水凝胶已在药物载体、组织工程等方面有实质性进展,但其相变温度低于人体体温,目前国内外尚未将其作为植入物使用.目的:通过改良反应制备聚-(N-异丙基丙稀酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺)温敏型水凝胶,对其体外生物相容性进行观察,进而评价其作为医学植入物的安全性.设计、时间及地点:材料学实验,于2007-01/10在华中科技大学同济医学院附属协和医院中心实验室、武汉大学化学系医用高分子材料教育部重点实验室完成.材料:L929小鼠成纤维细胞系由武汉大学口腔医院陈东老师馈赠.N-异丙基丙稀酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺单体为Aldrich公司产品.方法:以过硫酸铵和四甲基乙二胺为氧化还原引发体系,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,经计算,在反应体系中添加质量分数为8.5%的N-羟甲基丙烯酰胺可将低临界溶解温度上调到38℃.将N-异丙基丙稀酰胺单体、N-羟甲基丙烯酰胺单体溶于去离子水中,加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺,室温下反应3 h得到无色透明的圆柱型凝胶,去离子水反复浸泡,烘干备用.主要观察指标:通过细胞毒性实验、细胞与材料复合试验、溶血试验、热原试验来验证材料体外生物相容性.结果:聚-(N-异丙基丙稀酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺)低临界溶解温度大于37℃,可以满足植入的需求,细胞相对增殖度均明显升高,毒性评级为0-1级;电镜下细胞与材料表面紧密贴合,层叠紧密生长,形态良好;温敏型水凝胶溶血率为2.54%,无热原性.结论:实验成功制备了聚-(N-异丙基丙稀酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺)温敏型水凝胶,其生物相容性良好,是一种较有潜力的医学植入物.
