楊丁柱 ,陳愛政 ,2,王士斌 ,2
(1華僑大學(xué)化工學(xué)院,福建 廈門 361021;2華僑大學(xué)生物材料與組織工程研究所,福建 廈門 361021)
組織工程的原理是將體外培養(yǎng)和擴增的高濃度功能相關(guān)組織細(xì)胞種植在一種生物相容性好,同時能夠在被機體降解的材料上,即組織工程支架,形成材料-細(xì)胞復(fù)合物,將此復(fù)合物移植到機體內(nèi),達(dá)到修復(fù)受損組織或重建功能的目的。組織工程支架作為組織工程的三要素之一,為種子細(xì)胞提供了適合其生長、基質(zhì)合成及發(fā)揮其他功能的生物學(xué)空間,克服了以往單一細(xì)胞移植中細(xì)胞不易成活、基質(zhì)合成能力低等缺點[1-2]。
目前,制備組織工程支架的傳統(tǒng)方法有:纖維粘結(jié)[3]、相分離/凍干法[4]、溶劑澆鑄/顆粒瀝濾[5]、氣體發(fā)泡[6]等方法。然而,傳統(tǒng)方法制備的組織工程支架普遍存在有機溶劑殘留多、孔洞貫通性差、生長因子容易流失等問題。隨著超臨界流體技術(shù)的不斷發(fā)展,其在多孔材料的制備領(lǐng)域研究廣泛,涉及多孔微球[7-9]以及多孔支架的制備[10]。在組織工程支架的制備方面,基于SC-CO2傳質(zhì)性能的可調(diào)性,可以控制多孔支架的形貌;基于其和有機溶劑的高親和性,可以強化傳質(zhì)速率,有效地去除有機溶劑,避免了上述問題的產(chǎn)生。因此,本工作從 SC-CO2作為非溶劑的角度,對利用 SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備組織工程支架的研究現(xiàn)狀進行綜述,并對目前存在的問題提出了可能的解決方案,最后對其未來的研究和發(fā)展方向進行了展望。
超臨界二氧化碳流體(supercritical carbon dioxide,SC-CO2)是指當(dāng)溫度,壓力超過二氧化碳臨界點(Tc=304.1 K,Pc=7.38 MPa)時的流體,其具有接近于液體的黏度和接近于氣體的密度,這賦予了它較好的溶解性和擴散性;同時,由于CO2的介電常數(shù)較低,分子偶極矩為零,大多數(shù)高分子聚合物不易溶解在SC-CO2中[11-12]。SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)是指利用SC-CO2代替?zhèn)鹘y(tǒng)的非溶劑,當(dāng)SC-CO2與聚合物均相溶液接觸后,SC-CO2誘導(dǎo)均相體系從穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化成非穩(wěn)態(tài),隨即發(fā)生相分離。
圖1 溶劑/非溶劑/聚合物三元相圖
對于溶劑/非溶劑/聚合物三元體系來說,依據(jù)相分離發(fā)生在三元相圖(圖1)的不同區(qū)域,可以形成不同的結(jié)構(gòu)。當(dāng)溶劑從聚合物溶液中擴散出去的速率大于非溶劑進入溶液的速率,在相分離發(fā)生之前,聚合物的濃度升高、固化,最終形成致密的無孔結(jié)構(gòu);當(dāng)三元體系進入臨界點上方的亞穩(wěn)態(tài)區(qū)時,體系將發(fā)生聚合物貧相成核和生長的分相過程,隨著聚合物富相的固化,形成孔洞結(jié)構(gòu)(圖1中A區(qū)域);當(dāng)三元體系進入非穩(wěn)態(tài)區(qū)時,溶劑從聚合物溶液中擴散出去的量大于非溶劑的進入量,隨著聚合物富相的固化,形成兩相貫通的連續(xù)孔洞結(jié)構(gòu)(圖1中B區(qū)域);當(dāng)三元體系進入臨界點下方的亞穩(wěn)態(tài)區(qū)時,體系將發(fā)生聚合物富相的成核和生長,隨著聚合物富相的固化,形成顆粒狀結(jié)構(gòu)(圖1中C區(qū)域)[13-14]。同時,由于 SC-CO2的傳質(zhì)特性,能快速干燥聚合物,將相分離與干燥過程合二為一,避免了干燥過程容易發(fā)生的結(jié)構(gòu)塌陷問題。通過改變操作條件,可以調(diào)節(jié)聚合物多孔結(jié)構(gòu)的形貌和孔徑,實現(xiàn)了過程的可控性。
2.1.1 非生物降解性高分子材料
非生物降解性高分子材料因其化學(xué)惰性、與體液接觸后不會發(fā)生反應(yīng)、力學(xué)性能不會因為長期植入體內(nèi)而發(fā)生變化以及易于成型和加工等優(yōu)點,廣泛用于韌帶、血管、人體臟器、骨等人體組織及器官的修復(fù)和制造。SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)最早應(yīng)用在非生物降解性高分子材料多孔結(jié)構(gòu)的制備方面。Kho等[15]和 Matauyama等[16]結(jié)合壓縮抗溶劑沉淀法(precipitation with compressed antisolvent,PCA),以 SC-CO2作為非溶劑,將聚合物溶液均勻地涂布在支撐板上,隨后浸沒在SC-CO2中。由于SC-CO2與有機溶劑互溶而對聚合物不溶,可誘導(dǎo)混合體系發(fā)生相分離,形成多孔結(jié)構(gòu)。同時,在對聚合物進行干燥處理時,隨著操作壓力的降低,多孔結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)塌陷,保證了多孔結(jié)構(gòu)的完整性。然而,大多數(shù)非生物降解性高分子材料生物活性較差,與組織不易牢固結(jié)合,限制了其在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用。但是該方法的提出推動了 SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備組織工程支架的研究與發(fā)展。
此外,SC-CO2不僅可以作為非溶劑誘導(dǎo)聚合物溶液發(fā)生相分離,而且可以萃取分離一些有機化合物或作為化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)促進反應(yīng)的發(fā)生。Kim等[17]將聚碳酸酯(polycarbonate,PC)與聚乙二醇(PEG200)溶解在二氯甲烷中,利用SC-CO2誘導(dǎo)體系發(fā)生相分離。由于PEG200在SC-CO2中具有一定的溶解度,利用SC-CO2可以將PEG200從體系中萃取去除,獲得PC多孔膜。Barroso等[18]以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸為聚合物單體,在SC-CO2中進行聚合反應(yīng),合成聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸(poly methyl methacrylate-comethacrylic acid,PMMA-co-PMAA)共聚物,隨后將PMMA-co-PMAA溶解在丙酮中,利用SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備出具有 pH響應(yīng)性的 PMMA-co-PMAA多孔膜。
2.1.2 生物降解性高分子材料
作為組織工程支架材料必須滿足以下條件[19-20]:①具有三維立體結(jié)構(gòu)、高孔隙率和適合的孔徑,以保證植入細(xì)胞的粘附、增殖以及生長因子的滲入吸附;②可生物降解性,材料植入體內(nèi),在組織形成過程中逐漸降解,其降解速率應(yīng)與組織形成速率相匹配;③生物相容性、細(xì)胞親和性,與細(xì)胞和鄰近組織直接或間接接觸時能保持相對穩(wěn)定、無免疫原性;④一定的機械強度,在組織再生過程中,提供臨時支撐,從而使再生組織具有一定外形。
天然高分子材料具有良好的生物相容性、生物可降解性以及可被吸收利用等優(yōu)點,被廣泛用于組織工程支架材料。殼聚糖是一種堿性氨基多糖,其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與天然細(xì)胞外基質(zhì)中的主要組成氨基多糖相類似。Duarte等[21]通過改變?nèi)軇┓N類,成功制備出孔洞均勻的殼聚糖支架。但天然高分子生物材料大多力學(xué)性能較差,如果單獨使用,可能達(dá)不到一些組織工程支架的要求。聚乳酸(polylactic acid,PLA)是典型的合成高分子生物材料,通過控制合成工藝,可以獲得不同力學(xué)性能,擁有良好生物相容性和生物可降解性的 PLA材料[22]。此外,利用SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備組織工程支架時,將兩種[23-25]或兩種以上[26]不同生物材料進行復(fù)合使用,可以避免單一使用的缺陷;選擇合適的復(fù)合材料以及混合比例或共載藥物[27-28],可以調(diào)整和提高組織工程支架的性能。
在組織工程構(gòu)建過程中,組織工程支架的尺度可以控制組織的生長發(fā)育過程[29-30]:①支架的整體尺度(mm~cm),決定了形成組織的大小和形狀;②支架孔隙形貌和大?。é蘭),決定細(xì)胞的遷移、生長、營養(yǎng)物質(zhì)的輸運、代謝物的排出等;③支架材料表面化學(xué)以及立體微觀結(jié)構(gòu)(nm),能調(diào)節(jié)與其直接接觸的細(xì)胞的粘附、遷移和基因表達(dá)過程。尤其是支架表面的粗糙度、孔洞的大小以及孔洞之間的貫通性會對蛋白質(zhì)的吸附、細(xì)胞的形態(tài)、定向生長及細(xì)胞特異反應(yīng)產(chǎn)生重要影響[31-33]。
2.2.1 致密無孔結(jié)構(gòu)
在 SC-CO2誘導(dǎo)聚合物溶液發(fā)生相分離時,相分離體系的壓力和溫度不是瞬時達(dá)到的,如果在相分離發(fā)生之前聚合物固化,將形成致密無孔結(jié)構(gòu)。Xu等[34-35]的研究發(fā)現(xiàn),在氯仿/SC-CO2/聚-L-乳酸(poly-L-lactide,PLLA)體系中,由于氯仿與SC-CO2具有較高的親和力,在SC-CO2誘導(dǎo)體系發(fā)生相分離之前沒有發(fā)生液-液分層,從而形成致密無孔結(jié)構(gòu);同時,過高的聚合物濃度,也有助于形成致密無孔結(jié)構(gòu)[36]或由顆粒形成的致密結(jié)構(gòu)[37]。如果聚合物溶劑的沸點接近操作溫度,相分離體系的升壓過程可能會促進溶劑從聚合物溶液中蒸發(fā)出來,產(chǎn)生致密無孔結(jié)構(gòu)[21]。
2.2.2 孔洞結(jié)構(gòu)
圖2 超臨界二氧化碳相轉(zhuǎn)化技術(shù)制得的無孔結(jié)構(gòu)
Reverchon等[38]的研究結(jié)果表明,由于聚合物溶液均勻地涂布在支撐板上,其上表面可與SC-CO2快速、充分地接觸,如果在 SC-CO2誘導(dǎo)體系發(fā)生相分離之前,溶劑從聚合物溶液中流出,將產(chǎn)生致密的表面,致密表面的形成阻擋了溶劑的擴散,而在聚合物溶液內(nèi)部的 SC-CO2會誘導(dǎo)體系發(fā)生相分離,從而獲得表面致密,其下多孔的非對稱孔洞結(jié)構(gòu)[圖3(a)]。Matsuyama等[39]考察了 4種有機溶劑對乙酸纖維素(cellulose acetate,CA)多孔結(jié)構(gòu)的影響。實驗結(jié)果表明,當(dāng)溶劑與 SC-CO2之間的親和力降低時,多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率和孔徑會增加。這是由于降低溶劑與 SC-CO2的親和力,使溶劑擴散到 SC-CO2中的含量減少,延長了聚合物貧相成核和生長的時間,導(dǎo)致孔徑的增大[40-43],形成如圖3(b)所示的胞腔狀孔洞結(jié)構(gòu)[41]和圖3(c)所示的隧道狀孔洞結(jié)構(gòu)[43]。Reverchon等[44]將 CA溶解在丙酮中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)降低聚合物濃度時,CA的形貌從致密無孔結(jié)構(gòu)變成多孔結(jié)構(gòu),孔徑從2 μm增大到50 μm。這是由于聚合物濃度降低時,減小了聚合物溶液的黏度,與 SC-CO2接觸時分相較快,有利于形成較大的孔徑;同時,提高了孔洞之間的貫通性,形成如圖3(d)所示的連續(xù)孔洞結(jié)構(gòu)。當(dāng)增大SC-CO2體系的壓力時,SC-CO2的密度和溶解度增加,導(dǎo)致進入聚合物貧相中的非溶劑量增加,分相加快,使得最終獲得的平均孔徑增大;而升高溫度,一方面降低了溶液的黏度,容易形成大孔結(jié)構(gòu);另一方面,升溫降低了 SC-CO2的溶解能力,導(dǎo)致分相速度減慢,聚合物貧相成核和生長緩慢,而聚合物富相的固化導(dǎo)致孔徑減小。與溶劑種類、聚合物濃度以及壓力相比,溫度對多孔結(jié)構(gòu)的影響較小[42-45]。
Tsivintzelis等[46]將改性的納米蒙脫石顆粒添加到PLLA體系中,獲得了PLLA納米復(fù)合多孔支架,與未加入蒙脫石的PLLA多孔支架[41]相比,添加納米顆粒會得到更均勻的孔洞結(jié)構(gòu)和更大的孔徑,這可能是由于納米顆粒的存在影響了納米復(fù)合材料的結(jié)晶行為。Huang等[37]以N,N-二甲基乙酰胺為溶劑,制得的聚偏二氟乙烯(poly vinylidene fluoride,PVF)具有胞腔狀的孔洞結(jié)構(gòu),孔洞由PVF晶粒組成。這種顆粒狀孔洞結(jié)構(gòu)[圖4(a)]和葉片狀孔洞結(jié)構(gòu)[圖4(b)]可能是相分離體系中,液-液分層和結(jié)晶共同作用的結(jié)果[35,47]。
由于 SC-CO2與水之間的共混性較差,這限制了利用 SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備水溶性聚合物多孔支架的發(fā)展。為了改善此不足,Reverchon等[48]提出一種水溶性聚合物相分離的新技術(shù),即將有機溶劑與CO2共混,操作條件高于CO2的臨界點,但低于混合體系的臨界點,這樣既保證了有機溶劑對水的增溶作用,同時也保證了 SC-CO2對反應(yīng)體系的可控性。通過此改進技術(shù),使用助溶劑乙醇,可以獲得孔徑在0.5~4 μm之間的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)多孔結(jié)構(gòu)。Temtem等[49]使用助溶劑乙醇,以 1%乙酸酸化的水為溶劑,制備出具有顆粒聚集結(jié)構(gòu)和多孔結(jié)構(gòu)的殼聚糖支架。間充質(zhì)干細(xì)胞體外培養(yǎng)表明,這些結(jié)構(gòu)可以支持細(xì)胞的粘附和增殖。
圖3 超臨界二氧化碳相轉(zhuǎn)化技術(shù)制得的多孔結(jié)構(gòu)
圖4 超臨界二氧化碳相轉(zhuǎn)化體系中結(jié)晶作用形成的多孔結(jié)構(gòu)
Reverchon等[50]研究了兩種不同的載藥方式,即藥物懸浮于聚合物溶液和藥物溶于聚合物溶液,對聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate,PMMA)多孔結(jié)構(gòu)的影響。實驗結(jié)果表明,兩種載藥方式不影響多孔結(jié)構(gòu)的原有形貌[圖5(a)]。但是,在藥物懸浮體系中,增加藥物比例伴隨著聚合物比例的下降;同時,藥物的存在可能會阻礙聚合物富相的固化,從而形成孔徑較大,表面粗糙的多孔結(jié)構(gòu)[圖5(b)]。Cardea等[51]也發(fā)現(xiàn),藥物的加入不會對多孔結(jié)構(gòu)的形貌沒有產(chǎn)生影響。但是,利用懸浮載藥方式獲得的共載阿莫西林的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(poly vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene,PVDF-HFP)具有更好的緩釋效果。
2.2.3 三維納米纖維結(jié)構(gòu)
在組織工程支架內(nèi)部,過小甚至閉合的孔洞[36,47]會限制細(xì)胞的遷移,從而導(dǎo)致細(xì)胞在支架邊緣堆積,這種堆積又反過來限制營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的運輸,進而形成壞死區(qū)。如果孔壁光滑[41]或孔徑過大[43],會限制細(xì)胞的粘附,不利于細(xì)胞的生長。同時孔洞之間要具有貫通性,以便細(xì)胞可以更好的遷移、生長,并且保證生長因子在支架內(nèi)部的流動。
Duarte等將淀粉與PLLA[24]、殼聚糖與PLLA[25]、淀粉與聚已內(nèi)酯(polycaprolactone,PCL)[52]共混,驗證了利用 SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備基于天然聚合物體系的多孔結(jié)構(gòu)的可行性。三維多孔淀粉基聚合物具有粗糙的表面,內(nèi)部具有微米以及大孔結(jié)構(gòu),這些微米結(jié)構(gòu)能夠強化傳遞性能和增加細(xì)胞的粘附和增殖;同時,這些多孔結(jié)構(gòu)具有高貫通性[52-53]。將藥物與多孔支架進行共載,這樣多孔支架不僅可以起到物理支持的作用,而且可以控制藥物的釋放以及促進細(xì)胞的增殖和分化。共載有地塞米松的淀粉/PLLA混合支架,能夠起到生骨介質(zhì)的作用,直接促進干細(xì)胞朝著成骨分化[28]。生物活性玻璃具有良好的生物相容性和可加工性,其具有的表面活性可與人體骨組織形成生理結(jié)合[54]。Duarte等[26]將生物活性玻璃添加到淀粉基三維支架體系中。研究結(jié)果表明,生物活性玻璃的加入增加了材料表面的粗糙度,但沒有對聚合物基質(zhì)的孔隙率或多孔結(jié)構(gòu)的貫通性產(chǎn)生影響。同時發(fā)現(xiàn)復(fù)合支架可以誘導(dǎo)磷灰石層的形成,促進骨組織的再生。
圖5 超臨界二氧化碳相轉(zhuǎn)化體系中載藥前后制得的多孔結(jié)構(gòu)[50]
圖6 超臨界二氧化碳相轉(zhuǎn)化體系中不同溶劑下制得的多孔支架表面形貌[55]
作者課題組[55]使用碳酸氫銨為支架的致孔劑,二氯甲烷、二氯甲烷/二氧六環(huán)、二氧六環(huán)為溶劑溶解 PLLA,將致孔劑與聚合物溶液混合均勻后進行壓片處理,隨后利用SC-CO2誘導(dǎo)體系發(fā)生相分離,制備出孔隙率高(>95%)、力學(xué)性能好(抗壓強度>10 MPa)、有機溶劑殘留量低(12 μL/L)以及大小孔洞并存,孔洞之間相互貫通的組織工程多孔支架。選擇二氯甲烷作為溶劑時,在多孔支架內(nèi)部會形成孔壁光滑、大孔壁上分布著小孔的三維孔洞結(jié)構(gòu)[圖6(a)]。然而,選擇二氧六環(huán)作為溶劑時,在多孔支架內(nèi)部會獲得由納米纖維相互交聯(lián)形成的三維孔洞結(jié)構(gòu),即三維納米纖維結(jié)構(gòu)[圖6(b)]。在組織工程構(gòu)建過程中,由于材料表面的微環(huán)境與粘附的細(xì)胞直接接觸,所以材料表面的微觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對細(xì)胞行為有著非常重要的影響[56]。因此,制備出具有類似天然細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的三維納米纖維組織工程支架至關(guān)重要。
目前,使用 SC-CO2替代傳統(tǒng)的非溶劑,可以成功制備出不同形貌的多孔結(jié)構(gòu),驗證了 SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備組織工程支架的可行性。但是,仍然存在一些不足亟待完善:缺少 SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備多孔結(jié)構(gòu)的理論研究,不能全面、科學(xué)地解釋多孔結(jié)構(gòu)的形成機理;在多孔支架內(nèi)部無法形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),過小甚至閉合的孔洞尺寸會限制細(xì)胞的遷移,過大的孔洞尺寸不利于細(xì)胞的粘附;需要進一步提高組織工程支架的性能,為細(xì)胞的生長提供理想的生存環(huán)境。因此,針對 SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)具有的獨特優(yōu)勢以及所面臨的問題,今后的研究內(nèi)容可以考慮從以下幾個方面入手。①推動SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備多孔結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)行為和傳質(zhì)機理的研究,一定程度上預(yù)測體系是否適合制備多孔結(jié)構(gòu)以及判斷多孔結(jié)構(gòu)的最終形貌。②選擇適合的材料及操作條件,控制相分離的發(fā)生過程,形成具有微米和納米并存的多孔結(jié)構(gòu),實現(xiàn)功能互補。同時,保證孔洞之間的貫通性,以便生長因子在支架內(nèi)部的流動。③加強制備具有類似細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)合材料支架的研究。例如,可以嘗試將天然高分子材料、合成高分子材料以及無機生物材料復(fù)合使用,實現(xiàn)取長補短,相互補充。④由于支架材料表面的微環(huán)境對細(xì)胞的行為有著重要的影響,通過對支架材料進行改性處理,可以進一步促進支架材料與細(xì)胞之間的相互作用,誘導(dǎo)細(xì)胞分化從而實現(xiàn)器官修復(fù)和組織構(gòu)建(作者課題組正在嘗試使用新的致孔劑和材料,期望在纖維表面可以形成多孔或分層結(jié)構(gòu),提高纖維表面的粗糙度,以便促進細(xì)胞活動)。希望通過SC-CO2相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備出理想的組織工程支架,滿足不同的組織構(gòu)建要求,促進組織工程支架的研究和發(fā)展。
[1]Robert L,Vacanti J P.Tissue engineering[J].Science,1993,260(2):920-941.
[2]曹誼林,崔磊,商慶新,等.組織工程的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用展望[J].中國醫(yī)療器械信息,2002,8(4):11-14.
[3]Mikos A G,Bao Y,Cima L G,et al.Preparation of poly (glycolic acid) bonded fiber structures for cell attachment and transplantation[J].Journal of Biomedical Materials Research,1993,27(2):183-189.
[4]Whang K,Goldstick T K,Healy K E.A biodegradable polymer scaffold for delivery of osteotropic factors[J].Biomaterials,2000,21(24):2545-2551.
[5]陳際達(dá),崔磊,劉偉,等.溶劑澆鑄/顆粒瀝濾技術(shù)制備組織工程支架材料[J].中國生物工程雜志,2003,23(4):32-42.
[6]Oh S H,Kang S G,Kim E S,et al.Fabrication and characterization of hydrophilic poly (lactic-co-glycolic acid)/poly(vinyl alcohol) blend cell scaffolds by melt-molding particulate-leaching method[J].Biomaterials,2003,24(22):4011-4021.
[7]趙趁,陳愛政,王士斌,等.超臨界二氧化碳流體技術(shù)制備多孔微球研究進展[J].科學(xué)通報,2012,57(36):3459-3466.
[8]Chen A Z,Zhao C,Wang S B,et al.Generation of porous poly-L-lactide microspheres by emulsion-combined precipitation with a compressed CO2antisolvent process[J].Journal of Materials Chemistry B,2013,1:3967-2975.
[9]Kang Y Q,Zhao C,Chen A Z,et al.Study of lysozyme-loaded poly-L-lactide (PLLA) porous microparticles in a compressed CO2antisolvent process[J].Materials,2013,6(8):3571-3583.
[10]Bhamidipati M,Scurto A M,Detamore M S.The future of carbon dioxide for polymer processing in tissue engineering[J].Tissue Engineering Part B:Reviews,2013,19(3):221-232.
[11]Raveendran P,Ikushima Y,Wallen S L.Polar attributes of supercritical carbon dioxide[J].Accounts of Chemical Research,2005,38(6):478-485.
[12]Nalawade S P,Picchioni F,Janssen L.Supercritical carbon dioxide as a green solvent for processing polymer melts:Processing aspects and applications[J].Progress in Polymer Science,2006,31(1):19-43.
[13]Van deWitte P,Esselbrugge H,Dijkstra P J,et al.Phase transitions during membrane formation of polylactides.Ⅰ.A morphological study of membranes obtained from the system polylactide-chloroform-methanol[J].Journal of Membrane Science,1996,113(2):223-236.
[14]Van deWitte P,Dijkstra P J,Van den Berg J W A,et al.Phase separation processes in polymer solutions in relation to membrane formation[J].Journal of Membrane Science,1996,117(1):1-31.
[15]Kho Y W,Kalika D S,Knutson B L.Precipitation of nylon 6 membranes using compressed carbon dioxide[J].Polymer,2001,42(14):6119-6127.
[16]Matsuyama H,Yano H,Maki T,et al.Formation of porous flat membrane by phase separation with supercritical CO2[J].Journal of Membrane Science,2001,194(2):157-163.
[17]Kim M S,Lee S J.Characteristics of porous polycarbonate membrane with polyethylene glycol in supercritical CO2and effect of its porosity on tearing stress[J].The Journal of Supercritical Fluids,2004,31(2):217-225.
[18]Barroso T,Temtem M,Casimiro T,et al.Development of pH-responsive poly(methylmethacrylate-co-methacrylic acid)membranes using scCO2technology:Application to protein permeation[J].The Journal of Supercritical Fluids,2009,51(1):57-66.
[19]Sachlos E,Czernuszka J.Making tissue engineering scaffolds work.Review:The application of solid freeform fabrication technology to the production of tissue engineering scaffolds[J].European Cell Materials,2003,5(29):39-40.
[20]Ma P X.Scaffolds for tissue fabrication[J].Materials Today,2004,7(5):30-40.
[21]Duarte A R C,Mano J F,Reis R L.The role of organic solvent on the preparation of chitosan scaffolds by supercritical assisted phase inversion[J].The Journal of Supercritical Fluids,2012,72:326-332.
[22]胡建軍.聚乳酸合成技術(shù)研究進展[J].化工進展,2012,31(12):2724-2728.
[23]Temtem M,Casimiro T,Mano J F,et al.Preparation of membranes with polysulfone/polycaprolactone blends using a high pressure cell specially designed for a CO2-assisted phase inversion[J].The Journal of Supercritical Fluids,2008,43(3):542-548.
[24]Duarte A R C,Mano J F,Reis R L.Preparation of starch-based scaffolds for tissue engineering by supercritical immersion precipitation[J].The Journal of Supercritical Fluids,2009,49(2):279-285.
[25]Duarte A R C,Mano J F,Reis R L.Novel 3D scaffolds of chitosan-PLLA blends for tissue engineering applications:Preparation and characterization[J].The Journal of SupercriticalFluids,2010,54(3):282-289.
[26]Duarte A R C,Caridade S G,Mano J F,et al.Processing of novel bioactive polymeric matrixes for tissue engineering using supercritical fluid technology[J].MaterialsScienceand Engineering:C,2009,29(7):2110-2115.
[27]Temtem M,Pompeu D,Jaraquemada G,et al.Development of PMMA membranes functionalized with hydroxypropyl-βcyclodextrins for controlled drug delivery using a supercritical CO2-assisted technology[J].InternationalJournalof Pharmaceutics,2009,376(1):110-115.
[28]Duarte A R C,Mano J F,Reis R L.Dexamethasone-loaded scaffolds prepared by supercritical-assisted phase inversion[J].Acta Biomaterialia,2009,5(6):2054-2062.
[29]Flemming R,Murphy C,Abrams G,et al.Effects of synthetic micro-and nano-structured surfaces on cell behavior[J].Biomaterials,1999,20(6):573-588.
[30]Edelman E R.Vascular tissue engineering designer arteries[J].Circulation Research,1999,85(12):1115-1117.
[31]陳寶林,王東安,封麟先.組織工程材料表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對其細(xì)胞相容性的影響[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2007,11(18):3653-3656.
[32]Murphy C M,Haugh M G,O’Brien F J.The effect of mean pore size on cell attachment,proliferation and migration in collagen-glycosaminoglycan scaffolds for bone tissue engineering[J].Biomaterials,2010,31(3):461-466.
[33]Yang D Y,Lü X Y,Hong Y,et al.The molecular mechanism of mediation of adsorbed serum proteins to endothelial cells adhesion and growth on biomaterials[J].Biomaterials,2013,34(23):5747-5758.
[34]Xu Q,Pang M Z,Peng Q,et al.Application of supercritical carbon dioxide in the preparation of biodegradable polylactide membranes[J].Journal of Applied Polymer Science,2004,94(5):2158-2163.
[35]Xu Q,Pang M Z,Peng Q,et al.Effect of different experimental conditions on biodegradable polylactide membranes prepared with supercritical CO2as nonsolvent[J].Journal of Applied Polymer Science,2005,98(2):831-837.
[36]Cao J H,Zhu B K,Ji G L,et al.Preparation and characterization of PVDF-HFP microporous flat membranes by supercritical CO2induced phase separation[J].Journal of Membrane Science,2005,266(1):102-109.
[37]Huang S R,Wu G Z,Chen S M.Preparation of microporous poly(vinylidene fluoride) membranesviaphase inversion in supercritical CO2[J].Journal of Membrane Science,2007,293(1):100-110.
[38]Reverchon E,Cardea S,Rapuano C.Formation of poly-vinyl-alcohol structures by supercritical CO2[J].Journal of Applied Polymer Science,2007,104(5):3151-3160.
[39]Matsuyama H,Yamamoto A,Yano H,et al.Effect of organic solvents on membrane formation by phase separation with supercritical CO2[J].Journal of Membrane Science,2002,204(1):81-87.
[40]Reverchon E,Cardea S.Formation of polysulfone membranes by supercritical CO2[J].The Journal of Supercritical Fluids,2005,35(2):140-146.
[41]Tsivintzelis I,Pavlidou E,Panayiotou C.Porous scaffolds prepared by phase inversion using supercritical CO2as antisolvent:Ⅰ.Poly(L-lactic acid)[J].The Journal of Supercritical Fluids,2007,40(2):317-322.
[42]Reverchon E,Rappo E S,Cardea S.Flexible supercritical CO2-assisted process for poly(methyl methacrylate) structure formation[J].Polymer Engineering & Science,2006,46(2):188-197.
[43]Temtem M,Casimiro T,Aguiar-Ricardo A.Solvent power and depressurization rate effects in the formation of polysulfone membranes with CO2-assisted phase inversion method[J].Journal of Membrane Science,2006,283(1):244-252.
[44]Reverchon E,Cardea S.Formation of cellulose acetate membranes using a supercritical fluid assisted process[J].Journal of Membrane Science,2004,240(1):187-195.
[45]石瑛君,賀高紅,石文華,等.超臨界 CO2法制備乙酸纖維素微孔膜[J].化工進展,2009,28(1):121-125.
[46]Tsivintzelis I,Marras S I,Zuburtikudis I,et al.Porous poly(L-lactic acid) nanocomposite scaffolds prepared by phase inversion using supercritical CO2as antisolvent[J].Polymer,2007,48(21):6311-6318.
[47]Reverchon E,Cardea S.PVDF-HFP membrane formation by supercritical CO2processing:Elucidation of formation mechanisms[J].Industrial & Engineering Chemistry Research,2006,45(26):8939-8945.
[48]Reverchon E,Cardea S,Schiavo Rappo E.Membranes formation of a hydrosoluble biopolymer(PVA) using a supercritical CO2-expanded liquid[J].The Journal of Supercritical Fluids,2008,45(3):356-364.
[49]Temtem M,Silva L,Andrade P Z,et al.Supercritical CO2generating chitosan devices with controlled morphology.Potential application for drug delivery and mesenchymal stem cell culture[J].The Journal of Supercritical Fluids,2009,48(3):269-277.
[50]Reverchon E,Cardea S,Rappo E S.Production of loaded PMMA structures using the supercritical CO2phase inversion process[J].Journal of Membrane Science,2006,273(1):97-105.
[51]Cardea S,Sessa M,Reverchon E.Supercritical phase inversion to form drug-loaded poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)membranes[J].Industrial & Engineering Chemistry Research,2010,49(6):2783-2789.
[52]Duarte A R C,Mano J F,Reis R L.Supercritical phase inversion of starch-poly(ε-caprolactone) for tissue engineering applications[J].Journal of Materials Science:Materials in Medicine,2010,21(2):533-540.
[53]Duarte A R C,Mano J F,Reis R L.Enzymatic degradation of 3D scaffolds of starch-poly-(?-caprolactone) prepared by supercritical fluid technology[J].Polymer Degradation and Stability,2010,95(10):2110-2117.
[54]楊春蓉,王迎軍,陳曉峰.生物活性玻璃-膠原-磷酸絲氨酸復(fù)合支架的調(diào)控礦化和生物反應(yīng)[J].中國科學(xué):生命科學(xué),2012,42(3):240-245.
[55]Deng A H,Chen A Z,Wang S B,et al.Porous nanostructured poly-L-lactide scaffolds prepared by phase inversion using supercritical CO2as a nonsolvent in the presence of ammonium bicarbonate particles[J].The Journal of Supercritical Fluids,2013,77:110-116.
[56]Beachley V,Wen X.Polymer nanofibrous structures:Fabrication,biofunctionalization,and cell interactions[J].Progress in Polymer Science,2010,35(7):868-892.