【摘要】：羥基磷灰石(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HAp)是人體硬組織中的主要無(wú)機(jī)成分,其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)非常接近于生物骨骼和牙釉質(zhì)中的主要無(wú)機(jī)組成成分。HAp在骨組織工程再生和重建、生物大分子的分離與純化、藥物緩釋的載體、抗腫瘤、化學(xué)催化劑等各方面具有非常大的應(yīng)用潛力。但是在其實(shí)際應(yīng)用過程中仍然挑戰(zhàn)頗多,例如難以獲得同時(shí)具備理想的晶體純度和晶粒尺寸以及優(yōu)良的水分散性的HAp材料。這些問題嚴(yán)重限制了HAp納米材料進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)用。本文中,通過liquid-solid-solution(LSS)體系的水熱法制備出HAp納米材料,并對(duì)其進(jìn)行了摻雜改性和表面功能化。通過不同方法合成出同時(shí)具備優(yōu)異的水分散能力、生物可降解性和發(fā)光特性的HAp納米材料。并檢測(cè)了材料的生物相容性和細(xì)胞攝取行為,探究了在細(xì)胞成像領(lǐng)域的應(yīng)用潛能。1.利用水熱合成法制備出銪離子摻雜的HAp納米材料,通過無(wú)金屬參與的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法,在HAp表面嫁接2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿(MPC)的聚合物,得到被親水性高分子修飾的HAp納米材料(HAp-polyMPC)。經(jīng)過改性后的HAp保持了其良好的形貌,在水中可保持分散狀態(tài)長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)以上不沉淀。并且細(xì)胞實(shí)驗(yàn)評(píng)估結(jié)果顯示HAp-polyMPC擁有良好的生物相容性和細(xì)胞攝取行為,繼而成功將其應(yīng)用于細(xì)胞成像領(lǐng)域。2.以具有良好的生物相容性和親水性的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)作為單體,通過光致引發(fā)可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(photo-RAFT)聚合方法對(duì)稀土離子摻雜的HAp納米材料進(jìn)行改性,得到水分散性良好的熒光HAp納米材料(HAp-polyPEGMA)�；诟男院蟮玫降腍Ap納米材料良好的性質(zhì),成功探索了其在細(xì)胞成像方面的應(yīng)用。3.通過多功能有機(jī)熒光物質(zhì)以可控一鍋法自由基聚合構(gòu)建HAp納米材料:通過配體交換反應(yīng)將多功能有機(jī)高分子熒光染料鍵合到HAp表面。然后以PEGMA為單體,利用無(wú)金屬參與的ATRP引發(fā)單體在材料表面聚合。最終制備得到同時(shí)具有良好熒光性能和卓越水分散性的HAp納米材料,并進(jìn)一步探究了其在細(xì)胞成像方面的應(yīng)用。4.利用超分子化學(xué)制備功能化熒光HAp:利用β環(huán)糊精-超支化縮水甘油(β-CD-HPG)與羥基磷灰石-金剛烷(HAp-Ad)之間的主客體自組裝的性質(zhì),β-CD-HPG會(huì)與HAp-Ad形成1:1的包合配合物,最終制備得到具有良好水分散性的熒光羥基磷灰石(HAp-β-CD-HPG)。
【圖文】：

通過反應(yīng)原料于高溫高壓下在密封容器中反應(yīng)來(lái)制備磷源作為前驅(qū)體，以 1.67 的 Ca/P 比在反應(yīng)條件下混合，結(jié)束后經(jīng)老化、洗滌和過濾得到 HAp 顆粒，此過程雜質(zhì)的引入[28-30]。利用此種方法制備得到的 HAp 粒子高的結(jié)晶度以及均勻的形貌尺寸。然而，所需的溫度和比較嚴(yán)苛。反應(yīng)體系中加入特定的活性劑和添加劑來(lái)改變反應(yīng)系寸的控制具有至關(guān)重要的作用[31]。Wang 等在傳統(tǒng)的水元助劑，首次提出 liquid-solid-solution (LSS)反應(yīng)體系的 HAp 的合成[32]。該方法利用反應(yīng)物在三相之間的相獲得 HAp 的晶核，，反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)物通過自組裝分離沉的產(chǎn)物顆粒形貌規(guī)則，尺寸均一。調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件，可以Ap[34]。

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文然而，這種方法的反應(yīng)體系相對(duì)更復(fù)雜，而且需要加入過多的表面僅對(duì)于生物醫(yī)學(xué)材料的制備是不利的，而且不易找到合適的表面 HAp 在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用的納米 HAp 具備杰出的生物活性和骨傳導(dǎo)能力，現(xiàn)已成為使用最之一。促進(jìn)骨表面生長(zhǎng)的顯著能力使其被廣泛應(yīng)用于外科手術(shù)中的恢復(fù)研究。不僅通過選用不同的制備方法和調(diào)節(jié)其制備條件可以得面性能的 HAp 材料，而且可以和有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行復(fù)合得到物化特性復(fù)合陶瓷材料[39, 40]，因此引起了各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)研究者們極大的研究熱植入性材料外，納米 HAp 也被普遍應(yīng)用到其他領(lǐng)域，例如生物大42]、藥物傳遞和釋放載體[43, 44]、抗腫瘤的研究[45]和生物成像[46, 47]等
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;TQ132.32

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2603433