磷酸三鈣（TCP）與骨無(wú)機(jī)相的化學(xué)成分相似,因?yàn)榫哂辛己玫纳锘钚院凸莻鲗?dǎo)性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用,是理想的骨缺損修復(fù)材料。制備力學(xué)性能良好的TCP骨組織工程支架一直是研究的重點(diǎn),這與材料本身的性質(zhì)、制備方式以及燒結(jié)工藝等要素有關(guān)。本文研究利用3D打印技術(shù)制備的內(nèi)部連通網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的TCP支架,探索了燒結(jié)工藝和孔徑結(jié)構(gòu)對(duì)TCP支架力學(xué)性能的影響,在此基礎(chǔ)上研究了添加氧化鋅（ZnO）對(duì)TCP支架的影響。首先,確定了可以穩(wěn)定打印的TCP漿料以及其打印參數(shù),通過(guò)3D打印制備了TCP支架,并對(duì)TCP支架的燒結(jié)工藝進(jìn)行了詳細(xì)的研究。通過(guò)對(duì)TCP支架進(jìn)行熱重分析得到支架的預(yù)燒結(jié)溫度;探索不同燒結(jié)溫度對(duì)支架表觀形貌、質(zhì)量和體積收縮率、孔隙率、力學(xué)性能以及降解性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)燒結(jié)溫度為1150℃時(shí),晶粒生長(zhǎng)充分、氣孔最少,支架具有最大的體積收縮率、最小的孔隙率以及最優(yōu)的力學(xué)性能,抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到6.52±0.84MPa。此外,與其他燒結(jié)溫度下制備的支架相比,1150℃下燒結(jié)制備的支架在酸性環(huán)境中降解最慢,進(jìn)一步說(shuō)明其在長(zhǎng)期植入時(shí)具有更佳的力學(xué)穩(wěn)定性。其次,通過(guò)改變填充間距制備不同孔徑結(jié)構(gòu)的TCP支架,... 

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 骨組織工程簡(jiǎn)介
        1.1.1 骨的組成和結(jié)構(gòu)
        1.1.2 骨缺損再生修復(fù)的傳統(tǒng)方法
        1.1.3 骨組織工程
    1.2 骨組織工程支架的材料與制備
        1.2.1 骨組織工程支架的材料
        1.2.2 骨組織工程支架的制備
    1.3 磷酸三鈣的3D打印及力學(xué)性能優(yōu)化研究
        1.3.1 磷酸三鈣的3D打印
        1.3.2 磷酸三鈣力學(xué)性能優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.4 研究?jī)?nèi)容和意義
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 研究意義
2 磷酸三鈣燒結(jié)工藝的研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及器材
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)器材
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 磷酸三鈣漿料的配置
        2.2.2 打印參數(shù)的設(shè)置
        2.2.3 熱重分析
        2.2.4 燒結(jié)工藝處理
        2.2.5 SEM觀察
        2.2.6 收縮率測(cè)試
        2.2.7 孔隙率測(cè)試
        2.2.8 力學(xué)性能測(cè)試
        2.2.9 降解性能測(cè)試
        2.2.10 統(tǒng)計(jì)分析
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 熱重分析結(jié)果
        2.3.2 燒結(jié)溫度對(duì)磷酸三鈣支架宏觀和微觀形貌的影響
        2.3.3 燒結(jié)溫度對(duì)磷酸三鈣支架質(zhì)量和體積收縮率的影響
        2.3.4 燒結(jié)溫度對(duì)磷酸三鈣支架孔隙率的影響
        2.3.5 燒結(jié)溫度對(duì)磷酸三鈣支架力學(xué)強(qiáng)度的影響
        2.3.6 燒結(jié)溫度對(duì)磷酸三鈣支架降解性能的影響
    2.4 小結(jié)
3 3D打印不同孔徑結(jié)構(gòu)磷酸三鈣支架的研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料及器材
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.2.1 不同孔徑結(jié)構(gòu)支架的制備
        3.2.2 表觀形貌分析
        3.2.3 孔隙率測(cè)試
        3.2.4 力學(xué)性能測(cè)試
        3.2.5 降解性能測(cè)試
        3.2.6 大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞提取及培養(yǎng)
        3.2.7 細(xì)胞活性檢測(cè)
        3.2.8 細(xì)胞增殖檢測(cè)
        3.2.9 統(tǒng)計(jì)分析
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 不同孔徑結(jié)構(gòu)支架的表觀形貌
        3.3.2 不同孔徑結(jié)構(gòu)支架的孔隙率
        3.3.3 不同孔徑結(jié)構(gòu)支架的力學(xué)性能
        3.3.4 不同孔徑結(jié)構(gòu)支架的降解性能
        3.3.5 細(xì)胞生長(zhǎng)結(jié)果
        3.3.6 不同孔徑結(jié)構(gòu)支架的細(xì)胞分布和形態(tài)
        3.3.7 不同孔徑結(jié)構(gòu)支架的細(xì)胞增殖
    3.4 小結(jié)
4 3D打印磷酸三鈣/氧化鋅復(fù)合支架的研究
    4.1 氧化鋅材料的介紹
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料及器材
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.3.1 復(fù)合支架的制備
        4.3.2 燒結(jié)工藝處理
        4.3.3 微觀結(jié)構(gòu)觀察
        4.3.4 力學(xué)性能測(cè)試
        4.3.5 細(xì)胞活性檢測(cè)
        4.3.6 統(tǒng)計(jì)分析
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 ZnO/TCP復(fù)合支架的宏觀和微觀形貌
        4.4.2 ZnO/TCP復(fù)合支架的力學(xué)性能
        4.4.3 ZnO/TCP復(fù)合支架的細(xì)胞活性
    4.5 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]應(yīng)用3D打印技術(shù)制作組織工程支架:修復(fù)骨缺損的研究回顧[J]. 金燦,陳振琦.  中國(guó)組織工程研究. 2017(10)
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[10]利用顯微外科技術(shù)促進(jìn)組織工程骨血管化的研究進(jìn)展[J]. 王耀一,楊新明,胡振順,孟憲勇.  實(shí)用骨科雜志. 2011(11)

博士論文
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碩士論文
[1]面向牙槽骨修復(fù)的3D打印技術(shù)研究[D]. 孫開(kāi)瑜.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]三維可控微結(jié)構(gòu)多孔生物活性陶瓷的制備及其性能研究[D]. 馬藝娟.華南理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3685698