生物活性陶瓷因其具有良好的生物相容性和生物活性,被應(yīng)用于骨組織工程的骨缺損填充、骨折修復(fù)、替換病變組織。羥基磷灰石晶須因與人體骨的無機(jī)成分相似,具有良好的骨傳導(dǎo)性、生物相容性和斷裂韌性,成為廣泛應(yīng)用的生物陶瓷材料。明膠作為人體骨骼主要結(jié)構(gòu)蛋白的膠原高溫作用后的產(chǎn)物,而二氧化硅是人體內(nèi)主要的微量元素之一,也常常被用于人體骨缺損的修復(fù)。本文采用水熱法成功制備了羥基磷灰石晶須材料,并采用正硅酸乙酯溶液通過St?ber法對制備的羥基磷灰石材料進(jìn)行了改性,得到硅改性羥基磷灰石晶須材料。通過有機(jī)泡沫浸漬法和利用光固化成型原理制備了不同的多孔晶須支架,并利用XRD、FT-IR等表征手段對支架成分進(jìn)行分析,通過掃描電鏡觀察微觀形貌,并對支架的各種性能進(jìn)行了研究。本論文具體研究內(nèi)容如下:（1）成功制備了羥基磷灰石晶須及硅改性羥基磷灰石晶須。晶須分散性較好,長度不一,主要分布為60¹60um之間,長度最長可達(dá)到230um以上,長徑比主要分布在14.68⁶5.72之間;硅改性羥基磷灰石晶須表面附著二氧化硅的球形顆粒,直徑達(dá)500nm⁶00nm... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

骨組織工程原理示意圖

第一章緒論91.4明膠簡介明膠（gelatin）是一種不能溶于冷水卻可以溶于熱水的透明堅硬的非晶體物質(zhì)，是人體骨骼主要結(jié)構(gòu)蛋白的膠原高溫作用后的產(chǎn)物，以天然聚合物的形式存在，其主要成分是多肽分子混合物的氨基酸，由多根肽鏈高度聚合形成[55]。明膠可在一定溫度下水解，被蛋白酶利用，生物相容性、降解性能好，且降解速度可調(diào)，以適應(yīng)不同的需求，降解產(chǎn)物可被人體完全吸收，不會產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，同時能夠促進(jìn)細(xì)胞的生長繁殖和血小板的凝結(jié)。但是明膠在降解的過程中，速度過快，而且機(jī)械性能較低，很容易在機(jī)體內(nèi)被蛋白酶分解，從而容易引起支架的崩解，在組織工程中發(fā)展應(yīng)用受阻。因此采用交聯(lián)劑對明膠強(qiáng)度進(jìn)行改善或者明膠與其他材料復(fù)合制備復(fù)合支架，用于骨組織工程的骨缺損修復(fù)。圖1.2明膠結(jié)構(gòu)示意圖Fig1.2Structuraldrawingofgelatin林海莉[56]等人對制備的明膠膜材料進(jìn)行了戊二醛交聯(lián)，發(fā)現(xiàn)交聯(lián)后的明膠膜材料力學(xué)性能明顯增強(qiáng)，且交聯(lián)劑濃度大于4%時，材料的力學(xué)強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。趙峰[57]等人采用冷凍干燥方法制備了殼聚糖/明膠網(wǎng)絡(luò)/羥基磷灰石復(fù)合材料支架，支架的孔洞結(jié)構(gòu)和孔隙率可調(diào)，羥基磷灰石的加入不會破壞有機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)，有望用于骨組織工程骨缺損的修復(fù)。1.5硅源1.5.1人體中的硅硅元素是人體必不缺少的一種微量元素，對于骨組織的代謝異常重要。研究發(fā)現(xiàn)，人體對硅元素的攝入量過低，會對人體健康帶來很大的傷害，嚴(yán)重的會引起人體骨和軟骨生長異常。Carlisle[58]等人利用硅含量不同的飼料對雛雞進(jìn)行試驗，首次發(fā)現(xiàn)了硅對于骨骼發(fā)育的重要性，在幼年嚙齒類動物的實驗中，發(fā)現(xiàn)新組織

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文20壓力的強(qiáng)度極限，用于檢測材料單位面積所能承受的最大壓力。本實驗使用上海橫翼精密儀器有限公司生產(chǎn)的HY-203型號力學(xué)性能測試儀，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/1041-92對制備的支架材料進(jìn)行了抗壓強(qiáng)度的測試，過程中，儀器下降速度為2mm/min。2.3.5孔隙率檢測對于生物支架材料，孔隙率一直是其重要的指標(biāo)。本實驗采用阿基米德原理，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/1966-1966）,測定生物支架材料的孔隙率。具體操作如下：（1）將樣品置于烘箱至完全干燥，稱其干重MA；（2）將樣品完整浸泡到無水乙醇溶液中，并置于真空環(huán)境中抽濾，直至樣品表面無氣泡冒出為止，繼續(xù)在真空環(huán)境下放置4-6h后取出，拭除樣品表面的無水乙醇，稱量其濕重MB；（3）將樣品植入到無水乙醇溶液中，稱量得到樣品的懸重MC。通過公式（2-2）計算，即可得到制備支架的孔隙率。=MBMAMBMC×100%（2-2）2.3.6壓汞儀檢測對于多孔支架材料來說，孔結(jié)構(gòu)是其重要的參數(shù)之一，孔徑尺寸尤為重要�？讖降姆植己统叽绱笮�，影響著植入部分細(xì)胞的粘附與增值。壓汞儀法是測量材料孔徑分布常用的方法，測量孔徑尺寸范圍廣，可測量幾納米到幾百個微米。同時，多孔材料的孔隙率、比表面積等參數(shù)也可以通過壓汞儀來檢測。壓汞法基本原理為：汞與一般固體接觸不產(chǎn)生潤濕，表面張力的存在影響了汞進(jìn)入多孔材料的孔，因此，欲使汞進(jìn)入孔需施加外部壓力。所施加的外部壓力（P）與汞進(jìn)入的孔徑尺寸（r）之間呈函數(shù)關(guān)系，可通過公式（2-3）計算支架材料的孔徑參數(shù)，公式（2-3）如下所示=2γcosθ(2-3)圖2.1壓汞儀實驗原理圖Fig.2.1Experimentalprinciple

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3598335