目前,通過植入支架已能夠?qū)崿F(xiàn)骨缺損的外形修復(fù),且能達(dá)到支撐和保護(hù)的作用,并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部位的基本功能,但其代謝功能修復(fù)仍是一個(gè)很大的難題。代謝功能修復(fù)的前提是骨修復(fù)支架具有良好的成骨性能,植入缺損部位后能夠迅速完成骨重建。此外,微觀孔結(jié)構(gòu)也是影響骨修復(fù)支架成骨性能的重要因素之一。因此研究成骨性能良好的多孔結(jié)構(gòu)對(duì)骨缺損代謝功能的修復(fù)具有重要意義。本文基于離散/堆積的光固化立體成形原理,以骨組織無機(jī)物中含量最多的羥基磷灰石為研究對(duì)象,選用自然絲瓜瓤的內(nèi)絡(luò)孔結(jié)構(gòu),開展顱骨植入物制備及其生物活性與仿生結(jié)構(gòu)研究工作。光固化立體成形原理制備生物陶瓷骨修復(fù)支架,其原料為羥基磷灰石粉末與樹脂的混合膏料,經(jīng)過紫外光層層固化成形,再經(jīng)脫脂和燒結(jié)而成。其中,由于樹脂對(duì)細(xì)胞有毒性,需要驗(yàn)證經(jīng)過脫脂、燒結(jié)后處理的骨修復(fù)支架能否達(dá)到生物安全性的要求。本文從熱分析、細(xì)胞毒性試驗(yàn)、動(dòng)物體內(nèi)植入預(yù)實(shí)驗(yàn)三個(gè)方面開展評(píng)估研究。研究結(jié)果表明,脫脂過程中樹脂在350℃～580℃以二次化學(xué)反應(yīng)機(jī)理發(fā)生熱解;從膏料到脫脂處理后,羥基磷灰石試件的細(xì)胞毒性等級(jí)由最初的4級(jí)（有毒）降低到1級(jí)（無毒性）;再經(jīng)過燒結(jié)處理后,羥基磷灰石試件的細(xì)胞... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 骨修復(fù)材料及其支架的制備
        1.1.1 骨組織的結(jié)構(gòu)特征
        1.1.2 骨修復(fù)材料的發(fā)展歷程
        1.1.3 骨修復(fù)支架的制備技術(shù)
    1.2 骨修復(fù)支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
        1.2.1 多孔骨支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)
        1.2.2 多孔骨支架不規(guī)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
        1.2.3 多孔骨支架規(guī)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
    1.3 骨修復(fù)支架性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.3.1 力學(xué)性能
        1.3.2 生物相容性
        1.3.3 成骨性
    1.4 課題的提出及主要研究內(nèi)容
        1.4.1 課題的提出
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 羥基磷灰石的光固化3D打印制備及其生物安全性
    2.1 光固化3D打印羥基磷灰石的制備
    2.2 光固化3D打印羥基磷灰石中樹脂熱解特性及其分解反應(yīng)分析
        2.2.1 光固化3D打印羥基磷灰石中樹脂的熱解特性
        2.2.2 光固化3D打印羥基磷灰石中樹脂的分解反應(yīng)分析
    2.3 光固化3D打印制備羥基磷灰石的微觀形貌分析
    2.4 光固化3D打印制備羥基磷灰石試件的體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)
        2.4.1 體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)方案
        2.4.2 體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果
    2.5 光固化3D打印制備羥基磷灰石的體內(nèi)預(yù)植入試驗(yàn)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于絲瓜瓤內(nèi)絡(luò)結(jié)構(gòu)的骨修復(fù)支架仿生重建及制備
    3.1 仿生骨修復(fù)支架模型的建立
        3.1.1 自然界中的絲瓜瓤內(nèi)絡(luò)
        3.1.2 絲瓜瓤內(nèi)絡(luò)三維模型的獲取
        3.1.3 絲瓜瓤內(nèi)絡(luò)三維模型的調(diào)整
        3.1.4 仿生骨修復(fù)支架模型的建立
    3.2 仿生骨修復(fù)支架模型的打印
        3.2.1 實(shí)體打印件與設(shè)計(jì)模型的對(duì)比
        3.2.2 實(shí)體打印件與設(shè)計(jì)模型尺寸差異原因分析
    3.3 仿生骨修復(fù)支架實(shí)體打印件的后處理
        3.3.1 后處理各階段試件的微觀形貌
        3.3.2 后處理各階段試件的孔隙率
    3.4 本章小結(jié)
第4章 光固化3D打印制備羥基磷灰石仿生骨修復(fù)支架的成骨性能
    4.1 仿生骨修復(fù)支架體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)
    4.2 仿生骨修復(fù)支架的體內(nèi)成骨性能
        4.2.1 兔頂骨灰度圖像的閾值分割
        4.2.2 仿生骨修復(fù)支架的成骨性能評(píng)價(jià)
        4.2.3 仿生骨修復(fù)支架表面的新骨分布及成骨質(zhì)量
        4.2.4 骨重建良好的結(jié)構(gòu)單元的提取與分析
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的獎(jiǎng)勵(lì)
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]增材制造可降解人工骨的研究進(jìn)展——從外形定制到性能定制[J]. 邵惠鋒,賀永,傅建中.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(06)
[2]三維打印羥基磷灰石晶須增強(qiáng)復(fù)合骨修復(fù)支架[J]. 辛晨,齊鑫,朱敏,趙世昌,朱鈺方.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]3D打印羥基磷灰石陶瓷的工藝研究[J]. 劉春春,張永志,晏恒峰,陳繼民,袁艷萍.  應(yīng)用激光. 2017(03)
[4]納米羥基磷灰石在骨重建中的效應(yīng)和機(jī)理[J]. 周凱,黃菲,張娟,王琛.  口腔醫(yī)學(xué). 2017(05)
[5]新型3D打印生物材料用于兔顱骨缺損修復(fù)重建的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄭孟杰,宗春琳,張玉燦,伍言龍,劉彥普,劉亞雄.  口腔頜面外科雜志. 2017(02)
[6]3D生物打印技術(shù)在骨創(chuàng)傷中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉廣濤,馬會(huì)力,齊巖,李征,田軍.  醫(yī)學(xué)綜述. 2017(07)
[7]顱骨修補(bǔ)材料研究現(xiàn)狀及3D打印技術(shù)應(yīng)用前景[J]. 盧磊,陳旭義,李一鵬,剛琳,涂悅.  中國組織工程研究. 2016(52)
[8]碳納米管在骨組織工程支架中的研究進(jìn)展[J]. 姚夢竹,盛曉霞,林軍,高建青.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2016 (02)
[9]生物3D打印的研究進(jìn)展[J]. 王錦陽,黃文華.  分子影像學(xué)雜志. 2016(01)
[10]構(gòu)建骨組織工程支架中應(yīng)用的3D打印技術(shù)[J]. 于強(qiáng),田京.  中國組織工程研究. 2015(30)

博士論文
[1]3D打印活性陶瓷骨修復(fù)支架研究[D]. 邵惠鋒.浙江大學(xué) 2017
[2]孔徑在調(diào)節(jié)多孔rhBMP-2/CPC活性人工骨成骨活性和降解性的作用研究[D]. 白峰.第四軍醫(yī)大學(xué) 2010
[3]納米磷酸鈣、硅酸鈣及其復(fù)合生物與環(huán)境材料的制備和性能研究[D]. 林開利.華東師范大學(xué) 2008
[4]磷酸鈣系新型骨修復(fù)復(fù)合材料的研究[D]. 周大利.四川大學(xué) 2003

碩士論文
[1]3D打印微小顆粒骨/聚乳酸-羥基乙酸支架的物理性能和生物相容性研究[D]. 張敏波.遵義醫(yī)科大學(xué) 2019
[2]3D打印間孔結(jié)構(gòu)人工骨支架復(fù)合自體骨的異位成骨研究[D]. 滕強(qiáng).廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2016
[3]松質(zhì)骨微結(jié)構(gòu)的圖像分析與特性研究[D]. 程雪梅.重慶大學(xué) 2011
[4]羥基磷灰石陶瓷人造骨的制備及其電學(xué)性能研究[D]. 張帆.沈陽工業(yè)大學(xué) 2009
[5]人工活性骨內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)建模方法研究[D]. 朱曉龍.西安科技大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3683570