應(yīng)用最為廣泛的兩種骨支架材料分別為生物可降解聚合物和生物活性陶瓷。聚己內(nèi)酯（PCL）具有熔點低、易加工、成本低等優(yōu)點,納米羥基磷灰石（nano-HAP）具有良好的機(jī)械性能、生物活性、生物相容性和骨誘導(dǎo)性等特點,從納米角度來說,nano-HAP比表面積大,誘導(dǎo)種子細(xì)胞生長、增殖和分化的能力強。本文選用具有代表性的PCL和nano-HAP作為研究對象,以PCL為基體材料,nano-HAP作為納米增強材料,使它們優(yōu)勢互補。以選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)作為成型工藝,分別制備了PCL、nano-HAP/PCL復(fù)合多孔支架并對其相關(guān)性能進(jìn)行了研究。本論文主要的工作和創(chuàng)新有:利用SLS技術(shù)制備了內(nèi)部孔隙相互連通的PCL三維多孔支架。在燒結(jié)過程中支架的分子基團(tuán)結(jié)構(gòu)和物相組成都沒有發(fā)生變化,但結(jié)晶度降低。支架的壓縮強度隨著功率的增加而增加,孔隙率則降低。最佳的燒結(jié)激光功率為3⁵ W。細(xì)胞毒性實驗結(jié)果表明細(xì)胞的相對增值率均高于94%,多孔支架細(xì)胞毒性等級為0級,但在模擬人體液（SBF）溶液中沒有發(fā)現(xiàn)多孔支架上有類骨磷灰石生成。為了彌補PCL多孔支架力學(xué)性能差和不具備生物活性的缺點,... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

骨組織工程基本原理示意圖

磁力攪拌下加入 NaOH 中靜置 24 h 成型，成型用蒸餾水浸泡得到 HAP/PCL-CS 多孔支架。支架具有較高孔隙率和親水性，改 配比，可以制備得到良好性能的骨組織工程支架�？坠侵Ъ軅鹘y(tǒng)的制備方法制備的多孔支架雖然可以滿足骨組織工構(gòu)和孔隙率的基本要求。但是存在很多缺點，制備的支架孔隙的互連通性以及孔的分布無法控制，同時制備的支架無法滿足骨缺的需求[36]。因此，制備任意復(fù)雜外形且內(nèi)部孔隙相互連通的多孔有機(jī)溶劑殘留的三維骨支架，改進(jìn)其制備方法是有待解決和研究速成型制備方法速成型（Rapid Prototyping,RP）有 30 多種不同的工藝，常用的成：立體光固化成型（Stereo LithographyApparatus,SLA）、三維打印ional Printing,3DP）、熔融沉積機(jī)造（Fused Deposition Modeling，激光燒結(jié)（Selected Laser Sintering,SLS）它們的基本原理是相似造，層層疊加”。圖 1-2 為各類快速成型技術(shù)原理圖[37-38]。

2.2 選擇性激光燒結(jié)技術(shù)燒結(jié)多孔骨支架2.2.1 選擇性激光燒結(jié)多孔骨支架的過程燒結(jié)粉末顆粒制備多孔骨支架的本質(zhì)是通過高溫處理，使粉末發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化，最終燒結(jié)成具有某些功能的燒結(jié)體的過程[63]。在燒結(jié)的過程中擴(kuò)散是物質(zhì)的主要傳遞方式，晶體的晶格中經(jīng)常存在缺陷，當(dāng)晶粒各個部位缺陷的濃度存在差異時，物質(zhì)會缺陷濃度大的部位擴(kuò)散到濃度小的部位。在頸部、晶粒間和晶界表面存在空位濃度梯度，燒結(jié)過程中物質(zhì)定向傳遞的方式有：體擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散向頸部作和表面擴(kuò)散。燒結(jié)過程中體系能量的變化主要體現(xiàn)在表面自由能降低，即在顆粒狀態(tài)時比表面大，屬于表面自由能高的不穩(wěn)定狀態(tài)：燒結(jié)成塊體后，比表面則顯著降低，屬于表面自由能降得很低的較穩(wěn)定狀態(tài)。正是這種表面自由能的下降趨勢，使燒結(jié)過程中粉末顆粒不經(jīng)過任何的化學(xué)反應(yīng)而直接燒結(jié)成致密的塊體，構(gòu)成了促使粉末顆粒材料向燒結(jié)塊體轉(zhuǎn)變的常規(guī)推動力。燒結(jié)過程不能像化學(xué)反應(yīng)那樣自動進(jìn)行，必須對粉末顆粒加熱，才能使粉末顆粒轉(zhuǎn)為燒結(jié)塊體。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]選擇性激光燒結(jié)法構(gòu)建納米羥基磷灰石與聚己內(nèi)酯復(fù)合材料人工骨支架[J]. 金光輝,孫曉飛,夏琰,章云童,李超,張馨文,楊巧巧,王澤坤,謝楊.  第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[2]Al2O3泡沫陶瓷的制備及性能研究[J]. 李菊.  中國陶瓷. 2015(09)
[3]基于FDM的3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 唐通鳴,張政,鄧佳文,錢素艷,李志揚,黃明宇.  化工新型材料. 2015(06)
[4]快速成型技術(shù)構(gòu)建聚己內(nèi)酯支架作為骨支架材料的研究[J]. 韓永杰,劉鵬,車建煥,王冠勛,孫瑩,韓冰.  口腔醫(yī)學(xué)研究. 2014(08)
[5]氣體發(fā)泡法制備PLLA/BCP多孔復(fù)合支架及其性能研究[J]. 楊琦,索進(jìn)平.  化學(xué)與生物工程. 2014(05)
[6]CCK-8法與MTT法檢測兔成纖維細(xì)胞活性的比較研究[J]. 劉愛旗,夏璐.  中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新. 2013(02)
[7]冷凍干燥法制備的β-磷酸三鈣多孔生物陶瓷支架[J]. 王雪濤,李靜,左開慧,曾宇平,張保衛(wèi).  中國組織工程研究. 2012(25)
[8]細(xì)菌纖維素/殼聚糖復(fù)合多孔支架材料的制備與表征[J]. 蔡志江,侯成偉.  高分子材料科學(xué)與工程. 2012(06)
[9]組織工程支架研究進(jìn)展[J]. 何進(jìn),郭云珠,曹慧玲,葉雅靜,尹大川.  材料導(dǎo)報. 2012(03)
[10]聚乳酸/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的制備及體外降解研究[J]. 姜小婷,王倩,張普敦.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2011(06)

碩士論文
[1]陶瓷骨支架微結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián)規(guī)律研究[D]. 李鵬健.中南大學(xué) 2014
[2]聚乙烯醇和硅酸鈣骨支架的制備及成性機(jī)理研究[D]. 毛中正.中南大學(xué) 2014
[3]組織工程化納米—羥基磷灰石/聚己內(nèi)酯人工骨支架的制備及其相關(guān)性能的研究[D]. 夏琰.第二軍醫(yī)大學(xué) 2013
[4]選擇性激光燒結(jié)快速成型制件精度的研究[D]. 李廣慧.哈爾濱理工大學(xué) 2003



本文編號：3478854