發(fā)布時間：2021-06-09 17:10

　　隨著我國全社會快速發(fā)展以及人口老齡化日趨嚴(yán)重,各種原因引起的骨創(chuàng)傷病例的逐年快速增加,并且給臨床骨修復(fù)人工骨材料造成極大的需求和巨大挑戰(zhàn)。通常,用于骨修復(fù)的生物材料要求具有三維多孔結(jié)構(gòu),并具有可降解性和較高的力學(xué)強(qiáng)度,以及有利于成骨相關(guān)細(xì)胞向內(nèi)生長的微孔網(wǎng)絡(luò)和較高的孔隙率,從而利于成骨和組織修復(fù),這也是長期以來該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。然而,人們對多孔支架的微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和生物降解性的調(diào)控仍面臨一些難題,這主要涉及到現(xiàn)有生物材料綜合性能差、常規(guī)加工制造技術(shù)難以解決材料的孔道結(jié)構(gòu)與其力學(xué)、活性和降解協(xié)同優(yōu)化的多種因素的困擾。本論文首先利用自主設(shè)計(jì)的同軸雙噴頭注漿3D打印技術(shù)平臺,成功打印并構(gòu)建出可剪裁支架生物降解性和活性離子釋放特性的硅灰石（CSi）與鋅或鍶摻雜透輝石（DiO,ZnDiO,SrDio）構(gòu)成核-殼結(jié)構(gòu)分布的生物活性陶瓷支架（如CSi@Dio,CSi@ZnDio,CSi@SrDio）。研究表明,該系列鈣硅酸鹽支架骨架內(nèi)呈核-殼結(jié)構(gòu)分布的特點(diǎn),極為有利地調(diào)和了CSi降解過快、Dio降解過慢的嚴(yán)重問題,并且殼層Dio中摻入Zn或Sr離子還進(jìn)一步調(diào)控了多孔陶瓷支架的初始力學(xué)強(qiáng)度以及早期階... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

硅酸鹽生物材料表面HA誘導(dǎo)沉積的原理[44]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.2生物活性離子在骨缺損修復(fù)中的功能示意圖Figure1.2Illustrationoffunctionsofthebioactiveionsinbonedefectrepair鋅(Zn2+)是人體在生長發(fā)育過程中不可或缺的元素之一。有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)人體中有多種重要的金屬酶在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)建、催化以及調(diào)節(jié)作用時均需要借助Zn2+，其中之一便是對新骨形成以及成熟至關(guān)重要的堿性磷酸酶(ALP)。在成骨細(xì)胞成熟過程中Zn2+金屬化后的糖蛋白釋放，有助于催化磷酸單酯水解成無機(jī)磷酸鹽[63]。事實(shí)上，在人體骨自愈重塑過程中，Zn元素便從人體骨中釋放出來，在人體內(nèi)微環(huán)境中若存在過量的Zn2+離子，則Zn2+會抑制破骨細(xì)胞的再吸收過程從而促進(jìn)新骨的自愈[64]。此外，Zn2+還可以刺激成骨細(xì)胞的骨構(gòu)建[65]，所以Zn2+經(jīng)常作為一種摻雜離子進(jìn)入生物材料中，受到廣大生物材料研究者的重點(diǎn)關(guān)注。如Li[66]以及Ito[67通過Zn2+的摻雜，CaP基的生物陶瓷在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中均展現(xiàn)出更好的成骨性能。鎂(Mg2+)也是人體新陳代謝必需的元素之一，其中人體中約65%的鎂存在于骨骼和牙齒中[68]。已經(jīng)有一些體外實(shí)驗(yàn)中證明，大量的Mg元素參與體液微環(huán)境中的各種反應(yīng)，并且直接影響人體內(nèi)血管的功能[69,70]。Mg2+促進(jìn)血管功能的原理是通過誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮，這與血管內(nèi)皮生長因子VEGF誘導(dǎo)血管生成的機(jī)制基本相同[71]。一項(xiàng)動物實(shí)驗(yàn)的研究表明，大鼠因?yàn)殚L期攝入缺乏Mg元素的食物，最終得了骨質(zhì)疏松癥[72]。另外，研究人員通過在CaP材料中摻雜

上曝光(A)和下曝光(B)DLP型3D打印系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3220982