理 度 行 年 年 李 參 利 離 冷 了 不 度 降 行 良 更 復 離 冷 冷 洞 不 良 洞連 率 降 行 度 料 料 A different weight ratio of various viscosity sodium alginate mixed with sodium chloride solution was fabricated a highly macroporous biodegradable alginate scaffolds. A particular hydroxyapatite powder was used as an additive to enhance the mechanical properties of scaffolds. Compared to the pure alginate scaffolds, these scaffolds demonstrate superior mechanical properties and anti-degradable behaviors. The results shown scaffolds made from mixed medium and low viscosity of sodium alginate with weight ratio of 1 /1 with 0.8% sodium chloride solution have highly interconnected, open pore structure, greater mechanical properties and anti-degradable behaviors. : Alginate scaffold, Biomaterial, Polymeric implant material 1 料 良 療 更 了利 料 利 力 論 復 年 略 料 (osteoblast) (template) 料 狀 利 煉 Polyuronic Acid 類 (Phaeophyceae, aminaria) 煉 來 兩 (residue) β-(14)-linked D- 露糖 (mannuronic acid ; M ) β-(14)-linked - 羅 ( guluronic acid ; G ) 料 料 降 料 HA 良 HA 離 冷 /HA 料 料 :
Sigma 糖 Fluka Alfa Aesar : 列 (1)25m ddh 2 O 量 料 (HA)26,000 rpm1(2) 不 度 例率 (3 w/v ; ow+medium 1 : 02 : 11 : 1ow+High 85 : 15) 1.084g 5(3)3 (BRANSONIC 3210)10 (4) 10 m 聯 0.01M 糖 24(5) 量, 40 冷 (6)4 冷 : (SEM) 洞 狀 料拉力 量 度 率 ( porosity) 料 度 量 度數 (1)(2) 率 (1) Alginate 率 ρ s porosity=(1 ) 100% ρ s Alginate ρa 度 ρ a Alginate 料 度 (2) Alginate/HAP 率 porosity=(1 ρ cs ) 100% ρ cs Alginate/HAP ρc 度 ρ c Alginate / HAP Alginate / NaCl 度 洞 (pore size)alginate 率 100XSEM 量 洞 l 1 l 2 度 列 洞 數 量 洞 ( d = l1 l 2 ) 降 行 理 切 量 量 Wi24 1.5m (Ringer, s solution)37 287 量 量 dd H 2 O 數 留 類 冷 24Wd (3) 降 率 Wi Wd (3) Degradation ratio = 100% Wi 論 利 離 率 離 理 (polymer-rich phase) (polymer- poor phase) polymer-poor phase 冷 利 冷 留 polymer-rich phase 洞 (A) HP SEM 度 洞 連 (B)SEM HA 粒 洞 說 了 HP 料 不 率 連 力 度 不 度 NaCl 說 NaCl 度 度 NaCl NaCl 度 2.0% w / w 輻 易 NaCl 0.8% w / w 不 40 冷 度 冷狀 量 度 冷 利 冷 洞 洞 來 HA 洞 HA 洞 來 論 更 來切 說 不 度 洞 NaCl 洞 洞 NaCl 度 NaCl 度 降 冷 率 粒 洞 洞 異量 NaCl 度 0.6% 0.8% 洞 異量 NaCl 度 0.8% 1.0% 2
洞 異量 1.0% NaCl 度 量 洞 度 洞 列 0.8%NaCl 不 度 洞 率 (1) (2) 料 (3) 率 不 度 率 列 度 不 率 97.19% 不 度 不 率 不 度 不 度 NaCl 0.8% w / w NaCl SEM NaCl / HP SEM 洞 不 度 NaCl 洞 粒 粒 來 NaCl 冷 NaCl 洞 降 論 行降 1.0M CaCl 2 良 降 粒 NaCl 六 說 度 數 度 度 數 HA 粒 NaCl 不 度 度 度 HA 度 數 230.8KPa 63.8MPa 1 : 1 例 度 度 度 說 不 度 NaCl NaCl 度 度 HA 度 數 理 更 度 1.0% NaCl SEM NaCl 度 易 洞 NaCl 洞 洞 力量 了 力 若 NaCl 度 1.0% 不利 度 不 了降 行降 1.0M CaCl 2 理 CaCl 2 量 離 離 了 聯 CaCl 2 理 林 28 狀 HA 列 降 降 率 降 率 14 28 了 狀 HA 降 率 度 降 率 降 行 理 論 /HA 度 降 良 洞連 率 來 降 參 1. Tiedeman JJ, Garvin K, Kile TA, Connolly JF 1995 The role of a composite, demineralized bone matrix and bone marrow in the treatment of osseous defects. Orthopedics 18(12):1153-8. 2. Gepstein R, Weiss RE, Hallel T 1987 Bridging large defects in bone by demineralized bone matrix in the form of a powder. A radiographic, histological, and radioisotope-uptake study in rats. J Bone Joint Surg Am 69(:984-92. 3. Summers BN, Eisenstein SM 1989 Donor site pain from the ilium. A complication of lumbar spine fusion. J Bone Joint Surg Br 71(4):677-. 4. Coventry MB, Tapper EM 1972 Pelvic instability: a consequence of removing iliac bone for grafting. J Bone Joint Surg Am 54(1):83-101. 5. Younger EM, Chapman MW 1989 Morbidity at bone graft donor sites. J Orthop Trauma 3(3):192-5. 6. Vacanti CA, anger R, Schloo B, Vacanti JP 1991 Synthetic polymers seeded with chondrocytes provide a template for new cartilage formation. Plast Reconstr Surg 88(5):753-9. 7. Mikos AG, Bao Y, Cima G, Ingber DE, Vacanti JP, anger R 1993 Preparation of poly(glycolic acid) bonded fiber structures for cell attachment and transplantation. J Biomed Mater Res 27(2):183-9. 8. Mikos B, et al. 2000 Formation of highly porous biodegradable scaffolds for tissue engineering. Electronic Journal of Biotechnology 3. 9. Ueda M 2000 [Tissue engineering: overview]. Tanpakushitsu Kakusan Koso 45(13 Suppl):2257-9. 10. Wang HT, Palmer H, inhardt RJ, Flanagan DR, Schmitt E 19 Degradation of poly(ester) microspheres. Biomaterials 11(9):679-85. Captions for figures: 3
1. Alginate/HAP SEM (A) 100X ; (B) 1000X 2. NaCl 度 85H15 3. 不 度 不 NaCl 度 SEM (100X) 4. 85H15 Alginate / HAP SEM (1000X) (A)0% NaCl : (B) 0.6%NaCl : (C) 0.8%NaCl : (D) 1.0%NaCl 5. 85H15 / HAP / 0.8%NaCl SEM (1000X)(A) CaCl 2 : (B) CaCl 2 6. 不 度 Alginate 不 度 (A) 度 : (B) 數 7. 不 度 Alginate 不 NaCl 度 度 (A) 度 (B) 數 8. 降 留 量 4 5 1 2 6 3 7 4
100 不 度 Alginate 0.8%NaCl 洞 (m) 3 : 1 2 : 1 1 : 1 85 : 15 : H = 85 : 15 +HAP 3M1+HAP 2M1+HAP +HAP 100 (A) 83(5) 127( (3) 114(4) 129(10) 128(8) 111( 116( 122(10) 146(5) 143(9) 115( 不 不 度 率 (%) 3M1 2M1 (B) Alginate Viscosity None HAP 0.8%NaCl ow 98.10(0.03) 97.64(0.0 97.45(0.06) 3M1 97.62(0.04) 97.85(0.02) 97.3(0.04) 100 2M1 97.73(0.01) 97.58(0.04) 97.43(0.05) 98.21( 97.76(0.20) 97.19(0.11) 8 5 H 1 5 + 0. 8 % N a C l 8 5 H 1 5 N o n e 8 5 H 1 5 + H A P + 0. 8 % N a C l 8 5 H 1 5 + H A P 8 (A) None (B) HA (C)HA + NaCl (C) (3% w/v ) 不 NaCl 度 Alginate 率 (%) Alginate Viscosity 85H15 None 0.6%NaCl 0.8%NaCl 1.0%NaCl 98.21( 98.26( 0.08) 97.15(0.08) 97.19( 0.11) 98.24( 97.37(0.0 0.03) 97.18( 0.04) 97.58( 0.06) 3 : 1 2 : 1 85M15 98.18( 97.389 0.03) 97.23( 97.26( 0.06) 1 : 1 None ; % HAP ; 0.6% NaCl ; 0.8% NaCl ; 1.0% NaCl 85 : 15 None ; 0.6% NaCl ; 0.8% NaCl ; 1.0% NaCl None ; % HAP ; 0.6% NaCl ; 0.8% NaCl ; : H = 85 : 15 1.0% NaCl ( 聯 0.01M ) HA 洞 (m) 3M1 2M1 117( None 77(3) 133( 97(6) 8) 129( 95(6) 8) 92(4) 137(6) HAP 149( 145( 12) 125( 3) 155( 14) 140( 9) 168( 10) 140( 244( 25) 5