本文關(guān)鍵詞：羥基磷灰石、碳酸鈣仿生材料的可控制備及性能研究

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【摘要】：天然的人體骨骼歷經(jīng)數(shù)十億年的進化與淘汰,其結(jié)構(gòu)與功能完美的無法想象,從大量研究數(shù)據(jù)中可知,功能的完善源自結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多級有序。因此,為了使人工骨修復(fù)材料能夠達到臨床期待的理想水平,實現(xiàn)力學和生物性能的完美結(jié)合,最大的挑戰(zhàn)就在于是否能在納米的尺度下模擬出這種多級有序的復(fù)雜結(jié)構(gòu),通過微觀上的結(jié)構(gòu)多級組裝使得材料在性能上更加完善。為此,人們做出了諸多嘗試,雖已取得很大的進步,但其在力學性能上的不足一直不能得到有效的提高�；诮Y(jié)構(gòu)仿生和功能仿生的基本理念,本研究采用一步水熱實驗方法,在結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)組裝作用下,成功控制了材料在不同維度上的生長和組裝,制備出了包括一維納米棒、二維網(wǎng)織狀納米片、三維納米組裝體的多種HA骨修復(fù)材料和片層狀碳酸鈣骨修復(fù)材料,實現(xiàn)了材料在力學和生物性能方面的提高,彌補了現(xiàn)存人工骨修復(fù)材料的不足。此外,通過形貌結(jié)構(gòu)表征(SEM、XRD)、力學性能測試(FMA)、生物性能測試(MTT、ALP)等手段對材料的結(jié)構(gòu)和性能做了進一步的研究和表征,主要的研究內(nèi)容以及取得的成果如下:1.采用一步水熱合成方法,在結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)組裝作用下,實現(xiàn)了不同維度上HA材料的生長與組裝,成功地制備出了包括一維、二維和三維結(jié)構(gòu)在內(nèi)的多種羥基磷灰石組裝結(jié)構(gòu)仿生骨修復(fù)材料。并在調(diào)控實驗中反應(yīng)參數(shù)的同時,使得制備出的二維網(wǎng)織狀HA納米片逐漸發(fā)生卷曲從而形成網(wǎng)狀外壁的“管”狀結(jié)構(gòu)。此外,通過三維納米機械手和細胞體外培養(yǎng)技術(shù)來對所制得的多維HA組裝體材料進行力學性能和生物性能的測試表征。結(jié)果表明,實驗所得二維、三維HA組裝體材料的力學抗壓性能優(yōu)異,生物相容性和生物活性突出,是良好的骨組織修復(fù)材料。2.在結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)組裝作用下,通過一步水熱實驗方法成功制備出了片層狀碳酸鈣納米結(jié)構(gòu)仿生骨修復(fù)材料,并通過對實驗過程中反應(yīng)參數(shù)的調(diào)控使得到的片層狀納米片厚度越來越薄,從最開始的大于200 nm薄至小于100 nm。此外,通過三維納米機械手和細胞體外培養(yǎng)技術(shù)等測試手段進一步對所得材料進行力學和生物性能的測試,結(jié)果顯示,該仿生骨修復(fù)材料力學抗壓性能優(yōu)良、生物活性高、生物相容性良好,是用于組織填充材料的良好選擇。最后,對本論文所做的工作進行了具體總結(jié),并列出了論文中尚未完成的工作和有待提高的部分,指出了下一步研究工作的明確方向。
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB391

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