本文關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)仿生納米生物材料的制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：仿生生物材料是指從分子水平上研究生物材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、構(gòu)效關(guān)系,人們?cè)谌粘５纳a(chǎn)生活中,受到自然界生物體的特殊結(jié)構(gòu)和功能的啟發(fā),利用和模仿生物體結(jié)構(gòu)、功能并將其應(yīng)用到材料的設(shè)計(jì)和制備中,從而獲得接近甚至超過(guò)天然生物材料優(yōu)異性能的新型材料。目前,仿生生物材料發(fā)展迅速,已經(jīng)成為化學(xué)、材料、力學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科交叉研究的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。本論文基于結(jié)構(gòu)仿生原理,以水熱法制備的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鈦骨骼材料為仿生型生物骨架,再通過(guò)磁控濺射法在鈦酸鹽納米線的表面沉積取向生長(zhǎng)的SiC納米柱,制備出了SiC/TiO_2結(jié)構(gòu)仿生型納米生物骨骼材料。通過(guò)這種方法將SiC和TiO_2有機(jī)結(jié)合在一起,可以綜合這兩種材料的優(yōu)異特性,從而彌補(bǔ)了兩者在功能上存在的不足,制備出的結(jié)構(gòu)仿生型納米人工骨骼材料在強(qiáng)度和韌性等性能上與天然骨骼類似。通過(guò)對(duì)其表面和內(nèi)部形貌表征(SEM、TEM)、力學(xué)性能測(cè)試(FMA)、細(xì)胞活性測(cè)試(MTT、ALP)等實(shí)驗(yàn)手段研究其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系�，F(xiàn)分析總結(jié)如下:1、采用水熱法及磁控濺射法制備的SiC/TiO_2結(jié)構(gòu)仿生型納米人工骨骼材料具有與天然骨組織相似的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),符合結(jié)構(gòu)仿生原理。通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試(FMA)得出其具有優(yōu)良的彈性模量和超過(guò)人體骨骼的抗彎抗壓強(qiáng)度。單根SiC/TiO_2仿生型人工骨骼材料的納米纖維的抗彎彈性模量K=13.5-25.0 GP,與人體骨骼抗彎彈性模K=17-18.9 GP相吻合。當(dāng)對(duì)該仿生人工骨骼材料的單根纖維施加外力時(shí),仿生骨骼纖維發(fā)生彎曲,表現(xiàn)出較好的抗壓抗彎強(qiáng)度。當(dāng)外力消除,仿生骨骼纖維迅速恢復(fù)為原來(lái)狀態(tài),表現(xiàn)出優(yōu)良的韌性。證明了SiC/TiO_2仿生型納米人工骨骼材料的結(jié)構(gòu)具有可恢復(fù)性,從而可以有效的解決人工骨骼材料與天然骨骼彈性模量不匹配的問題。其次,這種SiC/TiO_2仿生型人工骨骼材料具有良好的生物相容性和生物活性,可以作為新一代的骨殘損修復(fù)或骨移植的生物支架材料。2、采用兩步水熱法制備了結(jié)構(gòu)仿生型生物活性玻璃。這種新型的生物活性玻璃在結(jié)構(gòu)上具有與天然骨骼材料相似的網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu),因而符合仿生學(xué)基本原理。這種多孔結(jié)構(gòu)為細(xì)胞的粘附、增殖提供了更多的空間。可作為新一代的骨替代材料和骨修復(fù)的生物支架材料。
【關(guān)鍵詞】：仿生材料學(xué) 仿生生物材料 人工骨骼材料 生物活性玻璃
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 結(jié)構(gòu)仿生生物材料簡(jiǎn)介9-10
• 1.2 結(jié)構(gòu)仿生生物材料的分類10
• 1.3 結(jié)構(gòu)仿生生物材料的研究進(jìn)展10-20
• 1.3.1 無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)仿生生物材料的研究進(jìn)展10-15
• 1.3.1.1 無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)仿生生物材料簡(jiǎn)介10-15
• 1.3.1.2 無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)仿生生物材料存在的問題15
• 1.3.2 有機(jī)結(jié)構(gòu)仿生生物材料的研究進(jìn)展15-17
• 1.3.2.1 有機(jī)結(jié)構(gòu)仿生生物材料簡(jiǎn)介15-17
• 1.3.2.2 有機(jī)結(jié)構(gòu)仿生生物材料存在的問題17
• 1.3.3 復(fù)合結(jié)構(gòu)仿生生物材料的研究進(jìn)展17-20
• 1.3.3.1 復(fù)合結(jié)構(gòu)仿生生物材料簡(jiǎn)介17-20
• 1.3.3.2 復(fù)合結(jié)構(gòu)仿生生物材料存在的問題20
• 1.4 本論文選題的目的、意義及研究?jī)?nèi)容20-22
• 1.4.1 本論文選題的目的、意義20-21
• 1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容21-22
• 第二章 SiC/TiO_2結(jié)構(gòu)仿生納米生物材料的制備及其性能研究22-45
• 2.1 引言22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程23-30
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器23-24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案24-25
• 2.2.3 水熱法制備多壁TiO_2網(wǎng)狀納米纖維25-26
• 2.2.4 磁控濺射法在鈦骨骼表面制備定向生長(zhǎng)的SiC納米柱26-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-45
• 2.3.1 網(wǎng)孔狀SiC/TiO_2結(jié)構(gòu)與功能仿生材料的形貌表征30-35
• 2.3.2 網(wǎng)孔狀SiC/TiO_2結(jié)構(gòu)與功能仿生納米骨骼材料的結(jié)構(gòu)與元素分析35-39
• 2.3.3 網(wǎng)孔狀SiC/TiO_2結(jié)構(gòu)與功能仿生納米骨骼材料力學(xué)特性研究39-42
• 2.3.4 網(wǎng)孔狀SiC/TiO_2結(jié)構(gòu)與功能仿生納米骨骼材料生物測(cè)試42-45
• 第三章 結(jié)構(gòu)仿生生物玻璃材料的制備及其性能研究45-55
• 3.1 引言45-46
• 3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程46-49
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器46-47
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方案47-49
• 3.2.2.1 水熱法制備多孔硅酸鹽納米片陣列47-48
• 3.2.2.2 水熱法制備結(jié)構(gòu)仿生型生物活性玻璃48
• 3.2.2.3 結(jié)構(gòu)仿生多孔硅酸鹽納米復(fù)合材料生物性能測(cè)試48-49
• 3.3 結(jié)果與討論49-54
• 3.3.1 多孔狀硅酸鹽納米片的形貌表征49-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第四章 結(jié)論與展望55-56
• 4.1 主要結(jié)論55
• 4.2 工作展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果61-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王穎;何晉;劉茜;郭牧遙;王秀梅;崔福齋;;中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷修復(fù)生物材料研究進(jìn)展[J];中國(guó)材料進(jìn)展;2012年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 崔福齋;;自組裝納米生物材料[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（下卷）[C];2003年

2 樊春海;;納米生物材料與細(xì)胞的界面相互作用及生物效應(yīng)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——論壇十：首屆青年化學(xué)家論壇[C];2014年

3 樊春海;;納米生物材料與細(xì)胞的界面相互作用及生物效應(yīng)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第35分會(huì)：納米生物醫(yī)學(xué)中的化學(xué)問題[C];2014年

4 黃奔;王英澤;呂娟;武世奎;梁興杰;;納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀[A];第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（三）[C];2008年

5 李香琴;劉天慶;宋克東;;成骨細(xì)胞在納米生物材料表面上的粘附特性[A];第一屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(下)[C];2004年

6 Luciano Piergiovanni;;納米生物材料在功能包裝中的應(yīng)用研究(英文)[A];2013中國(guó)食品包裝學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2013年

7 孫艷;付蕾;袁朗;徐重飛;C.Tros de Ilarduya;;復(fù)合納米基因載體的制備與表征[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)納米化學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李海 朱義偉;創(chuàng)新科技 造福人類[N];四川日?qǐng)?bào);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 鞏子強(qiáng);結(jié)構(gòu)仿生納米生物材料的制備及其性能研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

2 王嵩;納米生物材料人工氣管的實(shí)驗(yàn)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)仿生納米生物材料的制備及其性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：327635