羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合材料的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 04:23
本論文以乳酸為原料,通過丙交酯開環(huán)聚合路線合成了高分子量的聚乳酸(PLLA),然后將該聚乳酸與改性的納米羥基磷灰石(PLA-CD-HA,OPLA-ESBO-HA)和改性的晶須狀羥基磷灰石(PLA-CD-w-HA)分別復(fù)合制備改性羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合材料。研究了羥基磷灰石的不同改性方法和羥基磷灰石的不同形貌對羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合材料的力學(xué)性能和生物性能的影響。在乳酸經(jīng)過丙交酯開環(huán)聚合制備聚乳酸的過程中,重點(diǎn)探索了遠(yuǎn)螯寡聚乳酸中間體熱解合成L-丙交酯的優(yōu)化工藝,優(yōu)化了粗丙交酯的提純工藝,考察了丙交酯開環(huán)聚合的催化劑和助劑對其開環(huán)聚合反應(yīng)的影響。在HA的改性和HA/PLLA復(fù)合材料的合成過程中,運(yùn)用不同的偶聯(lián)方法對不同形貌的HA進(jìn)行改性后,再運(yùn)用L-丙交酯原位開環(huán)聚合在HA表面原位接枝聚乳酸,成功地得到了表面改性的HA材料,并與PLLA進(jìn)行復(fù)合得到不同的HA/PLLA復(fù)合材料。采用多種表征方法(XRD、FT-IR、TGA、TEM、SEM、EDS、接觸角、ζ-電位和AFM等)對不同形貌的HA及改性后的不同形貌HA進(jìn)行了表征。運(yùn)用MSCs細(xì)胞對各個(gè)材料(不同形貌的HA,改性后的不同形貌的HA...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 骨修復(fù)材料研究現(xiàn)狀
1.1.1 骨替換材料
1.1.2 骨固定材料
1.2 HA/有機(jī)高分子復(fù)合材料
1.2.1 HA/天然高分子復(fù)合材料
1.2.2 HA/合成高分子復(fù)合材料
1.3 HA/PLA的合成研究現(xiàn)狀
1.3.1 PLA的性能、合成及應(yīng)用
1.3.2 HA的表面改性
1.3.3 HA/PLA復(fù)合材料
1.4 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)用于骨組織工程領(lǐng)域研究進(jìn)展
1.4.1 MSCs細(xì)胞的發(fā)展及其分化性能
1.4.2 MSCs細(xì)胞在HA及高分子材料上培養(yǎng)的研究情況
1.5 本論文的研究內(nèi)容
第二章 丙交酯開環(huán)聚合制備聚乳酸的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.2.3 表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 寡聚乳酸及遠(yuǎn)鰲寡聚乳酸熱解合成丙交酯
2.3.2 L-丙交酯的開環(huán)聚合制備聚乳酸
2.4 本章小結(jié)
第三章 PLA-CD-HA/PLLA復(fù)合材料的合成及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 材料合成
3.2.3 表征測試
3.2.4 生物性能測試
3.2.5 機(jī)械性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 HA,CD-HA以及PLA-CD-HA-x表征及其生物性能
3.3.2 PLA-CD-HA-72/PLLA復(fù)合力學(xué)性能及生物性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 OPLA-ESBO-HA/PLLA復(fù)合材料合成及其性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料
4.2.2 復(fù)合材料合成
4.2.3 材料表征及測試方法
4.2.4 生物性能測試
4.2.5 機(jī)械性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 粉體材料表征結(jié)果
4.3.2 HA和改性HA的生物相容性
4.3.3 HA/PLLA的力學(xué)性能
4.3.4 熱壓法制備的HA/PLLA材料生物性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 w-HA/PLLA復(fù)合材料合成及其性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 試劑與材料
5.2.2 羥基磷灰石晶須(w-HA)的合成
5.2.3 w-HA改性
5.2.4 表征測試
5.2.5 生物性能測試
5.2.6 機(jī)械性能測試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 w-HA的合成
5.3.2 w-HA及其改性材料表征及生物性能
5.3.3 w-HA/PLLA等復(fù)合材料的力學(xué)及生物性能
5.3.4 w-HA/PLLA等復(fù)合材料的生物性能
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附件A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]負(fù)載重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2的納米羥基磷灰石/絲素蛋白復(fù)合材料重建脊柱穩(wěn)定性[J]. 陳曉敏,馬霄,邵南齊,代永霞,高青,付金芳. 中國組織工程研究. 2017(18)
[2]非織造多孔絲素蛋白/納米羥基磷灰石復(fù)合支架材料的制備和表征[J]. 光善儀,柯福佑,沈玉華. 功能材料. 2015(22)
[3]PGDE交聯(lián)納米羥基磷灰石/絲素蛋白復(fù)合材料[J]. 姜法興,張美麗,王秀紅,翁杰. 生物技術(shù)世界. 2015(03)
[4]聚乙烯醇及其復(fù)合材料在組織工程支架中的應(yīng)用[J]. 李志革,王毅,齊元園,車小強(qiáng),劉斌. 中國組織工程研究. 2013(34)
[5]醫(yī)用可降解鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 鄧國慶,禹正楊. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]可塑型脫礦骨基質(zhì)/海藻酸鈉復(fù)合材料的制備及細(xì)胞相容性[J]. 徐偉俊,李寶興,張育敏,劉曉明,李靖,王旭昇,馬紹英. 中國組織工程研究. 2012(29)
[7]納米羥基磷灰石纖維蛋白凝膠復(fù)合重組人成骨蛋白1修復(fù)骨缺損[J]. 趙玉馳,王大平,賴苑威,熊建義,王力剛,朱偉民,黃仁輝,袁杰. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2011(08)
[8]納米羥基磷灰石/明膠/聚乙烯醇生物復(fù)合材料的界面結(jié)合及機(jī)械強(qiáng)度[J]. 王峰,宋恩民,郭恩言,趙萍,來啟輝. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2010(42)
[9]納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料的制備及骨修復(fù)中的應(yīng)用研究[J]. 郎秀婷,汪學(xué)軍,李泉波,唐玉海. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(25)
[10]納米羥基磷灰石和納米羥基磷灰石/聚酰胺66直接蓋髓術(shù)的組織學(xué)對比觀察[J]. 楊清嶺,李寶花,尹蒙熔. 黑龍江醫(yī)藥科學(xué). 2010(03)
本文編號:3153156
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
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Abstract
第一章 緒論
1.1 骨修復(fù)材料研究現(xiàn)狀
1.1.1 骨替換材料
1.1.2 骨固定材料
1.2 HA/有機(jī)高分子復(fù)合材料
1.2.1 HA/天然高分子復(fù)合材料
1.2.2 HA/合成高分子復(fù)合材料
1.3 HA/PLA的合成研究現(xiàn)狀
1.3.1 PLA的性能、合成及應(yīng)用
1.3.2 HA的表面改性
1.3.3 HA/PLA復(fù)合材料
1.4 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)用于骨組織工程領(lǐng)域研究進(jìn)展
1.4.1 MSCs細(xì)胞的發(fā)展及其分化性能
1.4.2 MSCs細(xì)胞在HA及高分子材料上培養(yǎng)的研究情況
1.5 本論文的研究內(nèi)容
第二章 丙交酯開環(huán)聚合制備聚乳酸的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.2.3 表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 寡聚乳酸及遠(yuǎn)鰲寡聚乳酸熱解合成丙交酯
2.3.2 L-丙交酯的開環(huán)聚合制備聚乳酸
2.4 本章小結(jié)
第三章 PLA-CD-HA/PLLA復(fù)合材料的合成及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 材料合成
3.2.3 表征測試
3.2.4 生物性能測試
3.2.5 機(jī)械性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 HA,CD-HA以及PLA-CD-HA-x表征及其生物性能
3.3.2 PLA-CD-HA-72/PLLA復(fù)合力學(xué)性能及生物性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 OPLA-ESBO-HA/PLLA復(fù)合材料合成及其性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料
4.2.2 復(fù)合材料合成
4.2.3 材料表征及測試方法
4.2.4 生物性能測試
4.2.5 機(jī)械性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 粉體材料表征結(jié)果
4.3.2 HA和改性HA的生物相容性
4.3.3 HA/PLLA的力學(xué)性能
4.3.4 熱壓法制備的HA/PLLA材料生物性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 w-HA/PLLA復(fù)合材料合成及其性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 試劑與材料
5.2.2 羥基磷灰石晶須(w-HA)的合成
5.2.3 w-HA改性
5.2.4 表征測試
5.2.5 生物性能測試
5.2.6 機(jī)械性能測試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 w-HA的合成
5.3.2 w-HA及其改性材料表征及生物性能
5.3.3 w-HA/PLLA等復(fù)合材料的力學(xué)及生物性能
5.3.4 w-HA/PLLA等復(fù)合材料的生物性能
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附件A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]負(fù)載重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2的納米羥基磷灰石/絲素蛋白復(fù)合材料重建脊柱穩(wěn)定性[J]. 陳曉敏,馬霄,邵南齊,代永霞,高青,付金芳. 中國組織工程研究. 2017(18)
[2]非織造多孔絲素蛋白/納米羥基磷灰石復(fù)合支架材料的制備和表征[J]. 光善儀,柯福佑,沈玉華. 功能材料. 2015(22)
[3]PGDE交聯(lián)納米羥基磷灰石/絲素蛋白復(fù)合材料[J]. 姜法興,張美麗,王秀紅,翁杰. 生物技術(shù)世界. 2015(03)
[4]聚乙烯醇及其復(fù)合材料在組織工程支架中的應(yīng)用[J]. 李志革,王毅,齊元園,車小強(qiáng),劉斌. 中國組織工程研究. 2013(34)
[5]醫(yī)用可降解鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 鄧國慶,禹正楊. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]可塑型脫礦骨基質(zhì)/海藻酸鈉復(fù)合材料的制備及細(xì)胞相容性[J]. 徐偉俊,李寶興,張育敏,劉曉明,李靖,王旭昇,馬紹英. 中國組織工程研究. 2012(29)
[7]納米羥基磷灰石纖維蛋白凝膠復(fù)合重組人成骨蛋白1修復(fù)骨缺損[J]. 趙玉馳,王大平,賴苑威,熊建義,王力剛,朱偉民,黃仁輝,袁杰. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2011(08)
[8]納米羥基磷灰石/明膠/聚乙烯醇生物復(fù)合材料的界面結(jié)合及機(jī)械強(qiáng)度[J]. 王峰,宋恩民,郭恩言,趙萍,來啟輝. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2010(42)
[9]納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料的制備及骨修復(fù)中的應(yīng)用研究[J]. 郎秀婷,汪學(xué)軍,李泉波,唐玉海. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(25)
[10]納米羥基磷灰石和納米羥基磷灰石/聚酰胺66直接蓋髓術(shù)的組織學(xué)對比觀察[J]. 楊清嶺,李寶花,尹蒙熔. 黑龍江醫(yī)藥科學(xué). 2010(03)
本文編號:3153156
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