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预冻温度和冻干机搁板温度对冷冻干燥红细胞的影响
为研究预冻温度和冷冻干燥机(冻干机)搁板温度对红细胞冻干保存后回收率的影响,采用主要成分为7%二甲亚砜和40%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的缓冲液作为保护液,在不同预冻温度或搁板温度下进行红细胞的冻干保存.首先将新鲜血液离心、洗涤和平衡以制备浓集红细胞,然后将浓集红细胞和保护液按1:3混匀制备红细胞悬液,在不同温度(-20,-35,-45,-80或-196℃)下预冻后移入冻干机(搁板温度设为-35℃,抽真空压力为200mbar)内进行真空干燥.为研究冻干机搁板温度对冻干红细胞的影响,将上述红细胞悬液先在-80℃下预冻后移入冻干机,在不同的搁板温度(-20,-25,-30,-35,-40或-45℃)下抽真空干燥,冻干结束后用37℃的再水化液快速水化.结果表明:在不同预冻温度下,冻干后红细胞和血红蛋白的回收率均在85%和75%以上,各组之间差异不显著.但-196℃组上清游离血红蛋白浓度显著高于其他各组(P<0.01);当搁板温度等于或高于-25℃时,样品无法冻干;当搁板温度等于或低于-30℃时,随着搁板温度的降低,冻干时间相应延长.再水化后红细胞和血红蛋白回收率均在90%以上,各组之间差异不显著;但当洗涤至等渗时,4组血红蛋白回收率之间差异不显著.结论:本冻干体系只有当预冻温度在-20℃至-80℃,冻干机的搁板温度等于或低于-30℃时冻干效果较好,同时预冻温度也不是越低越好.
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制备工艺条件对胶原多孔支架材料结构和性质的影响
目的 考察胶原溶胀液浓度、预冻温度等制备工艺条件对胶原多孔支架结构和性质的影响.方法 采用冷冻干燥法制备胶原多孔支架,分别以不同浓度(0.2%～0.8%)的胶原溶胀液,经-50°C预冻制备;同时选择0.6%胶原溶胀液,分别经不同预冻温度(-20～-80℃)预冻制备.以甲醛为交联剂对胶原多孔支架进行化学交联.考察不同制备条件下制备的胶原多孔支架孔径结构、力学强度和降解率等性质,同时将兔关节软骨细胞种植在胶原多孔支架上,应用MTT法和扫描电镜观察比较其细胞相容性.结果 随着胶原溶胀液浓度增加,多孔支架平均有效孔径逐渐减小,分布更加不均,孔径范围为50～200μm之间,支架的密度和抗拉强度逐渐增加,降解率逐渐减小;随着预冻温度的降低,胶原多孔支架孔径逐渐减小,分布更均一,降解率逐渐减小.细胞培养结果显示,胶原溶胀液浓度的减低和预冻温度的升高,制备的支架有利于软骨细胞黏附和增殖,电镜观察支架上细胞形态呈球形,有大量的丝状伪足相连.结论 在不同的胶原溶胀液浓度和预冻温度的制备条件下制备的胶原多孔支架具有不同孔径结构,进而影响到胶原多孔支架的力学性能,降解性能和细胞相容性等.在本实验所选择孔隙尺寸范围内,孔径越大越有利于软骨细胞的黏附和增殖,胶原溶胀液浓度为0.3%～0.6%和预冻温度为-30～-50°C胶原多孔支架适合软骨细胞的黏附和增殖.
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基于快速成形和冷冻干燥技术制备β-磷酸三钙骨组织工程支架
背景:利用先进的制造技术和各种生物材料可构造具有良好生物相容性、可降解性与一定外形及具有合理三维内部结构的支架,这种崭新的医学与工程技术相结合的方法,越来越多地应用到大段骨缺损研究中.目的:应用快速成形技术和冷冻干燥工艺制备多孔β-磷酸三钙,评价其结构性能并分析结构影响因素.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-05/08 在上海大学快速制造中心实验室完成.材料:β-磷酸三钙浆料由上海组织工程研究与发展中心提供.方法:应用CAD软件设计具有圆柱形内腔的组合式负型,将负型三维CAD数据进行快速成形前处理后导入到FDM成形机加工,获得负型的实物模型.负型组装后,充填β-磷酸三钙浆料,经冷冻、干燥及高温焙烧制备终的生物陶瓷支架.主要观察指标:①应片X射线衍射技术进行物相分析.②扫描电镜观察不同浓度浆料和不同预冻温度制备支架截面的微观形貌.③计算不同浓度浆料和不同预冻温度制备支架的孔隙率.结果:①X射线衍射曲线显示制备β-磷酸三钙支架与标准β-磷酸三钙的特征衍射峰位置基本一致.②扫描电镜显示支架内部的孔隙分布沿径向呈梯度结构,边缘地带孔径为10～30 μm,内部孔径为100～300 μ m.③浆料质量浓度低,支架孔隙小、分布均匀、孔隙率高;预冻温度低,支架孔隙小.结论:通过冷冻干燥技术结合快速成形技术可以得到具备精确外形和良好孔隙结构的骨支架.
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不同预冻温度与胶原真皮支架孔径大小关系的研究
目的:观察胶原在不同的预冻温度下其内部孔径大小的情况.方法:将牛I型胶原粉末在0.5 M的醋酸溶液中溶解后离心,把加入胶原的6孔板分别放入-20℃、-70℃冰箱过夜(约12 h),预冻后胶原置于-70℃冻干机内冻干48 h,扫描电镜(SEM)测量胶原支架内部孔径.结果:胶原溶液经冷冻干燥后呈膜状结构,经SEM测量-20℃预冻温度所得胶原侧面孔径大小在107.21～215.49 μm之间,-70℃预冻温度所得胶原侧面孔径大小在62.18～133.58 μm之间.结论:不同的预冻温度所形成的胶原海绵内部孔径大小不同,胶原支架在-70℃的预冻温度下获得了理想的孔径大小.
