PLGA 是一种常用的可降解生物材料,具有良好的组织相容性,但存在表面亲水性差等不足。羟基磷灰石(HA)作为骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物活性和良好的亲水性。将 HA 与 PLGA 复合,可影响 PLGA 材料的生物相容性。
图为:PLGA-hydroxyapatite结构式
HA 能改善 PLGA 的表面性质。HA 的加入可使 PLGA 材料表面变得粗糙,增加比表面积,同时提升材料的亲水性。这有利于细胞的粘附与铺展,为细胞提供更多的附着位点,促进细胞在材料表面的早期粘附,进而增强细胞的增殖能力。研究表明,在 PLGA 中掺入 HA 后,成骨细胞在材料表面的粘附面积比增大,增殖速度加快,相关成骨基因如 Ⅰ 型胶原蛋白、骨形态蛋白-2 等的表达水平也得以提高。
从降解性能来看,HA 可调控 PLGA 的降解速率。PLGA 降解会产生酸性产物,可能导致局部微环境 pH 下降,引发Inflammation反应。而 HA 的存在可中和部分酸性产物,使材料周围的 pH 更接近生理环境,有利于细胞的正常代谢和组织修复。随着 HA 含量的增加,材料体系的 pH 值可逐渐升高并趋于中性,更符合体液的正常 pH 范围,从而减少对组织的不良刺激,提升生物相容性。
图为:PLGA结构式
此外,HA 具有骨传导性和骨诱导性,能促进新骨的生长。与 PLGA 复合后,可使材料更好地与骨组织结合,诱导骨组织的生长和矿化,在骨修复等应用中,有助于材料与宿主骨组织形成紧密的结合,降低免疫排斥反应,进一步增强其在体内的生物相容性。综上所述,羟基磷灰石通过多种途径提升了 PLGA 材料的生物相容性,使其在生物医学领域更具应用优势。