骨组织工程支架对结构和性能的需求极为复杂，在制备的过程中要实现对多模孔径结构的控制是目前支架制备的重点和难点。传统的发泡方法存在有机溶剂残留、操作条件苛刻等问题，而超临界CO2发泡可以有效避免传统发泡方法带来的问题，是一种新型绿色的支架制备技术，但该方法制备得到的支架存在孔隙率低等缺陷。在超临界发泡过程中加入磁性氧化铁纳米颗粒作为成核剂，不仅可以制备多模孔径结构的支架提高支架性能，还可以在外加磁场的作用下，促进骨组织的生长和愈合。磁性氧化铁纳米颗粒的粒径对发泡过程有着重要的影响，导致不同孔径结构的产物生成，但详细的构效关系研究尚未展开。
本研究引入三种不同尺寸的超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）作为成核剂，采用超临界CO2发泡的方法制备了能够促进骨再生的多模孔径结构的骨组织工程支架。通过调节SPIONs的含量、发泡温度、压力和泄压速率制备多模孔径结构的支架材料，支架的孔隙率范围为(58.68±0.62)%~(94.97±0.14)%。研究结果表明，非均相成核受SPIONs尺寸的影响，SPIONs粒径的减小会使得制备得到的支架的平均孔径减小；增加SPIONs的含量可以降低支架的平均孔径，并且显著增强支架的抗压强度。本研究为磁性支架实现多模孔径结构的可控调节提供了一种新型的绿色制备方法。
该论文已在Journal of Applied Polymer Science上在线发表： Jinjing Wang, Yi Zhang, Jianfei Sun*, Zhen Jiao *, Controllable fabrication of multi-modal porous PLGA scaffolds with different sizes of SPIONs using supercritical CO2 foaming, Journal of Applied Polymer Science, 2022, DOI: 10.1002/app.52287
研究进展