3D打印活性陶瓷骨修復(fù)支架研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 02:50
由于頻繁的創(chuàng)傷,腫瘤切除等引起的骨缺損導(dǎo)致對(duì)骨植入物的需求大大增加。理想的骨修復(fù)材料需要滿足孔隙率可控、孔道結(jié)構(gòu)貫通、外形與骨缺損區(qū)域相匹配、力學(xué)性能與自然骨接近、降解速度與新生骨形成速度匹配。為系統(tǒng)解決從結(jié)構(gòu)到力學(xué)強(qiáng)度再到降解性能的可控制造,本文以3D打印高力學(xué)強(qiáng)度、高生物活性、可控降解的骨支架為主線逐級(jí)深入,實(shí)現(xiàn)了活性骨支架制造中的控形、控性,將3D打印實(shí)現(xiàn)骨修復(fù)的個(gè)性化定制從幾何外形定制推進(jìn)到性能定制(降解性能及降解速度的定制)。論文的具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果歸納如下:(1) 3D打印了硅酸鈣(CSi)多孔支架,系統(tǒng)的探討了墨水的可打印性,研究了燒結(jié)溫度,生物玻璃(BG)摻雜量,孔形態(tài)結(jié)構(gòu)等參數(shù)對(duì)支架力學(xué)性能的影響。當(dāng)BG的摻雜量為1%,燒結(jié)溫度為1080℃時(shí),矩形孔道結(jié)構(gòu)有48MPa的力學(xué)強(qiáng)度,而蜂窩形孔道結(jié)構(gòu)有88 MPa的力學(xué)強(qiáng)度。支架在模擬體液中浸泡后發(fā)現(xiàn)其表面被羥基磷灰石層覆蓋,表明支架有良好的生物活性,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)3周的浸泡,支架仍具有高達(dá)60MPa的力學(xué)強(qiáng)度。(2)雖然CSi-BG支架有高的力學(xué)強(qiáng)度,但與人體皮質(zhì)骨的強(qiáng)度(100-150 MPa)比還有一定的距離,為獲得更好的...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:152 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
017-2021年中國(guó)生物醫(yī)用材料市場(chǎng)規(guī)模(億元)
第二章含生物玻璃的硅灰石支架制備及性能研究??體具有不同的性能,為了確定粉體的相組成,將粉體進(jìn)行X射線衍射儀(X-raydiffractometer;??XRD)分析,從分析后的圖譜(圖2.1)中可以看出,CSi粉體的結(jié)晶度很高,跟標(biāo)準(zhǔn)峰吻??合(PDF#27-0088),有很高的純度,但BG粉體是無(wú)定形相,曲線沒(méi)有尖銳的峰。插圖內(nèi)??的SEM圖表明,兩種粉體的形狀都不規(guī)則。??一八?JB?i■轉(zhuǎn)冊(cè),??f?.」逐?_?‘??10?20?30?40?50?60?10?20?30?40?50?60??20?(degree)?20?(degree)??圖2.1粉體的XRD圖譜和SEM圖??我們都知道,硅灰石支架在高溫是以穩(wěn)定的a相存在(比如假硅灰石),從p相轉(zhuǎn)變?yōu)??a相的相變溫度通常為?1130°C,支架在三個(gè)不同溫度下進(jìn)行了煅燒,因此為了研究其組分??的變化,本實(shí)驗(yàn)還對(duì)燒結(jié)后的支架進(jìn)行了?XRD圖譜分析,結(jié)果如圖2.2所示。在1150°C??時(shí),硅灰石發(fā)生了相變,BG沒(méi)有對(duì)硅灰石的相變產(chǎn)生影響。??2000?—?—?—?—
第二章含生物玻璃的硅灰石支架制備及性能研究??體具有不同的性能,為了確定粉體的相組成,將粉體進(jìn)行X射線衍射儀(X-raydiffractometer;??XRD)分析,從分析后的圖譜(圖2.1)中可以看出,CSi粉體的結(jié)晶度很高,跟標(biāo)準(zhǔn)峰吻??合(PDF#27-0088),有很高的純度,但BG粉體是無(wú)定形相,曲線沒(méi)有尖銳的峰。插圖內(nèi)??的SEM圖表明,兩種粉體的形狀都不規(guī)則。??一八?JB?i■轉(zhuǎn)冊(cè),??f?.」逐?_?‘??10?20?30?40?50?60?10?20?30?40?50?60??20?(degree)?20?(degree)??圖2.1粉體的XRD圖譜和SEM圖??我們都知道,硅灰石支架在高溫是以穩(wěn)定的a相存在(比如假硅灰石),從p相轉(zhuǎn)變?yōu)??a相的相變溫度通常為?1130°C,支架在三個(gè)不同溫度下進(jìn)行了煅燒,因此為了研究其組分??的變化,本實(shí)驗(yàn)還對(duì)燒結(jié)后的支架進(jìn)行了?XRD圖譜分析,結(jié)果如圖2.2所示。在1150°C??時(shí),硅灰石發(fā)生了相變,BG沒(méi)有對(duì)硅灰石的相變產(chǎn)生影響。??2000?—?—?—?—
本文編號(hào):2907953
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:152 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
017-2021年中國(guó)生物醫(yī)用材料市場(chǎng)規(guī)模(億元)
第二章含生物玻璃的硅灰石支架制備及性能研究??體具有不同的性能,為了確定粉體的相組成,將粉體進(jìn)行X射線衍射儀(X-raydiffractometer;??XRD)分析,從分析后的圖譜(圖2.1)中可以看出,CSi粉體的結(jié)晶度很高,跟標(biāo)準(zhǔn)峰吻??合(PDF#27-0088),有很高的純度,但BG粉體是無(wú)定形相,曲線沒(méi)有尖銳的峰。插圖內(nèi)??的SEM圖表明,兩種粉體的形狀都不規(guī)則。??一八?JB?i■轉(zhuǎn)冊(cè),??f?.」逐?_?‘??10?20?30?40?50?60?10?20?30?40?50?60??20?(degree)?20?(degree)??圖2.1粉體的XRD圖譜和SEM圖??我們都知道,硅灰石支架在高溫是以穩(wěn)定的a相存在(比如假硅灰石),從p相轉(zhuǎn)變?yōu)??a相的相變溫度通常為?1130°C,支架在三個(gè)不同溫度下進(jìn)行了煅燒,因此為了研究其組分??的變化,本實(shí)驗(yàn)還對(duì)燒結(jié)后的支架進(jìn)行了?XRD圖譜分析,結(jié)果如圖2.2所示。在1150°C??時(shí),硅灰石發(fā)生了相變,BG沒(méi)有對(duì)硅灰石的相變產(chǎn)生影響。??2000?—?—?—?—
第二章含生物玻璃的硅灰石支架制備及性能研究??體具有不同的性能,為了確定粉體的相組成,將粉體進(jìn)行X射線衍射儀(X-raydiffractometer;??XRD)分析,從分析后的圖譜(圖2.1)中可以看出,CSi粉體的結(jié)晶度很高,跟標(biāo)準(zhǔn)峰吻??合(PDF#27-0088),有很高的純度,但BG粉體是無(wú)定形相,曲線沒(méi)有尖銳的峰。插圖內(nèi)??的SEM圖表明,兩種粉體的形狀都不規(guī)則。??一八?JB?i■轉(zhuǎn)冊(cè),??f?.」逐?_?‘??10?20?30?40?50?60?10?20?30?40?50?60??20?(degree)?20?(degree)??圖2.1粉體的XRD圖譜和SEM圖??我們都知道,硅灰石支架在高溫是以穩(wěn)定的a相存在(比如假硅灰石),從p相轉(zhuǎn)變?yōu)??a相的相變溫度通常為?1130°C,支架在三個(gè)不同溫度下進(jìn)行了煅燒,因此為了研究其組分??的變化,本實(shí)驗(yàn)還對(duì)燒結(jié)后的支架進(jìn)行了?XRD圖譜分析,結(jié)果如圖2.2所示。在1150°C??時(shí),硅灰石發(fā)生了相變,BG沒(méi)有對(duì)硅灰石的相變產(chǎn)生影響。??2000?—?—?—?—
本文編號(hào):2907953
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