【摘要】：由于自體骨來(lái)源的局限性以及異體骨的免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題,人們逐漸將關(guān)注重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到人工骨植入物上。微球型材料具有比表面積大、流動(dòng)性與填充性好等優(yōu)點(diǎn),成為骨修復(fù)領(lǐng)域一類典型的材料形式。本文使用自行設(shè)計(jì)的核-殼結(jié)構(gòu)生物陶瓷微球制備技術(shù)平臺(tái),通過(guò)一系列預(yù)實(shí)驗(yàn)對(duì)相關(guān)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,成功制備出降解速率可剪裁核-殼雙層結(jié)構(gòu)型異質(zhì)離子選擇性摻雜單相生物陶瓷微顆粒。分析表明,制備的陶瓷顆粒尺寸均一、球形度好,核-殼結(jié)構(gòu)組分分布明顯。體外浸泡實(shí)驗(yàn)表明,不同微球在降解速率上出現(xiàn)明顯差別,但均表現(xiàn)出良好的生物活性;體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和新西蘭兔股骨缺損動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)反映出,以摻鍶硅灰石為核層、摻鎂硅灰石為殼層的微球均顯示出良好的細(xì)胞相容性和促成骨活性;同時(shí),因不同含量鎂摻雜殼層硅灰石產(chǎn)生不同的燒結(jié)致密性,活體動(dòng)物體內(nèi)促成骨效率存在明顯差異。上述結(jié)果表明離子摻雜能構(gòu)建并調(diào)控生物活性陶瓷的降解速率和促成骨性能,從而有望為臨床提供相匹配的新材料體系。其次,以類似工藝制備出鎂含量不同的兩組鍶、鎂機(jī)械雜化微球和核-殼結(jié)構(gòu)微球,并實(shí)現(xiàn)對(duì)核-殼結(jié)構(gòu)微球的殼層進(jìn)行精準(zhǔn)造孔。理化性能評(píng)估表明,殼層造孔能更好地解決核層早期溶解并且核層組分中多元活性離子釋放等問(wèn)題;兔股骨缺損動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)表明組分分布以及微結(jié)構(gòu)構(gòu)造均顯著影響新骨再生并向材料內(nèi)部浸潤(rùn),并且證實(shí)按核-殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行多組分分布設(shè)計(jì)更有利于促進(jìn)骨再生修復(fù)和調(diào)控微球材料降解吸收。再次,本論文還初步探討了磷酸三鈣與硅灰石兩相核-殼三層化結(jié)構(gòu)徽球材料制備以及成骨活性。大型動(dòng)物比格犬股骨缺損模型研究表明,復(fù)合微球成骨活性顯著優(yōu)于目前臨床用的磷酸三鈣陶瓷徽球,進(jìn)一步證實(shí)核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合生物陶瓷具有極大的臨床應(yīng)用潛力。綜上所述,本論文全面論證了組分分布可調(diào)、特定組分內(nèi)部微結(jié)構(gòu)可調(diào)可控型核-殼結(jié)構(gòu)生物活性陶瓷材料的理化和生物學(xué)性能優(yōu)勢(shì),這些研究成果為設(shè)計(jì)臨床不同適應(yīng)癥特定需求骨植入材料開拓了新思路,同時(shí)有望為骨修復(fù)以及多種組織修復(fù)提供新型植入材料。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ174.1
【圖文】：

的方式被激活［２２，２３］。合成代謝持續(xù)一段時(shí)間后將由分解代謝控制。愈傷組織體逡逑積的減小是這種代謝活動(dòng)的象征。當(dāng)血管床增加且血管流速恢復(fù)到損傷前水平逡逑時(shí)，分解代謝就到達(dá)了最后階段［２４，２５１。圖１．２ＰＨ兌明了典型的骨折愈合情況下不逡逑同階段發(fā)生的生物學(xué)事件和涉及的相關(guān)細(xì)胞。逡逑２逡逑

ＣＳｉ－Ｓｒ４＠ＣＳｉ－Ｓｒ４；同理，先后用邋ＣａＳｉ－Ｍｇ６邋和邋ＣａＳｉ－ＭｇｌＯ邋替代殼層的邋ＣＳｉ－Ｓｒ４，逡逑其他流程不變，獲得的微球分別記為ＣＳｉ－Ｓｒ４＠ＣＳｉ－Ｍｇ６和ＣＳｉ－Ｓｒ４＠ＣＳｉ－Ｍｇ丨０。逡逑本次實(shí)驗(yàn)微球制備采用同軸雙層噴頭，微球結(jié)構(gòu)效果圖如圖２．２所示。微球在溶逡逑液內(nèi)靜置２４小時(shí)后將其取出，用去離子水清洗三次，以去除表面殘留的Ｎａ＋、逡逑Ｃａ２＋等。逡逑１７逡逑

Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｉｄｅａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ邋ｏｆ邋ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ邋ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ．逡逑２．２．５復(fù)合生物活性陶瓷微球的燒結(jié)逡逑本實(shí)驗(yàn)采用兩步法進(jìn)行燒結(jié)。兩步燒結(jié)法是指將試樣加熱到一個(gè)較高的溫逡逑度以促進(jìn)晶核的形成，接著冷卻并保持在一個(gè)較低的溫度直到試樣完全致密。逡逑兩步燒結(jié)法的原理是高溫獲得形核驅(qū)動(dòng)力，低溫抑制晶粒長(zhǎng)大。逡逑本實(shí)驗(yàn)燒結(jié)過(guò)程的具體參數(shù)為：先按升溫速率為２°Ｃ／分鐘將干燥后的顆粒逡逑樣品從常溫升至１１２０°Ｃ并保溫０．５小時(shí)，然后在１０分鐘內(nèi)迅速降溫至１0６０°Ｃ，逡逑并保溫３小時(shí)，最后隨爐冷卻。逡逑２．３樣品測(cè)試與表征逡逑２．３．１理化性能表征逡逑２．３．１．１粉體化學(xué)俎成表征逡逑對(duì)合成的陶瓷粉體，先用Ｘ射線衍射（ＸＲＤ）對(duì)其進(jìn)行相組，

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 崔燕南;李榕龍;鄧偉;闞成友;;多孔聚合物微球研究進(jìn)展[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年08期

本文編號(hào)：2762998