可降解聚氨酯丙烯酸酯生物材料的制备及其表征

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作   者：

冯学鹏;  蒋晓菡;  夏德勇;  盛扬;  姜彦;  张嵘; 

作者机构：

常州大学材料科学与工程学院; 

关键词：

聚氨酯丙烯酸酯;  生物相容性;  紫外光固化;  可生物降解;  聚丙交酯; 

期刊名称：

高分子学报

基金项目：

聚合物生物芯片用于脂肪干细胞纯化和体外扩增所涉及的粘附机理

i s s n：

1000-3304

年卷期：

2016 年 0 卷 10 期

页   码：

1390-1399

摘   要：

以端羟基聚丙交酯(PLLA)为软段,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为硬段聚合得到端基为双键的低聚物,再在UV照射下固化得到可生物降解的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)生物组织工程材料.PLLA由1,4-丁二醇引发L-丙交酯(L-LA)开环得到.PLLA和低聚物的组成结构用NMR和GPC进行了表征.对固化聚合物PUA的热性能(DSC和TGA)、力学性能(DMA和拉伸)和亲水性(接触角和溶胀)的研究表明增加PLLA软段会增加材料的Tg,但降低材料的亲水性和交联度.PLLA500-HDI的拉伸强度为6.7 MPa,可以满足生物材料的力学性能要求.通过体外降解实验,发现增加PUA材料的软段,降解速率下降.降解16周后,PLLA500-HDI降解最快,失重15.8%,而PLLA2000-HDI的降解速率最慢,失重5.5%,可能与其微相分离的结构有关.红外(ATR)分析表明降解的PUA膜中N—H的伸缩吸收峰(3364 cm-1)变宽和C O吸收峰变尖锐,说明主链中酯键和氨基甲酸酯键都发生了水解.热失重(TGA)曲线上PLLA500-HDI和PLLA1000-HDI降解后的PUA材料热稳定性下降,而PLLA2000-HDI变化不大.此外,在SEM图中发现降解的PLLA500-HDI膜表面出现裂纹和孔洞,PLLA2000-HDI材料表面也形成相分离结构.细胞实验说明材料支持细胞的黏附,有较好的生物相容性,具有应用于组织工程的潜力.