本文關(guān)鍵詞：多孔生物復(fù)合材料的制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文主要以多孔支架材料與復(fù)合材料的設(shè)計(jì)出發(fā),分別制備不同含量比的多孔羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)陶瓷和多孔羥基磷灰石/超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)復(fù)合支架材料,培養(yǎng)小鼠胚胎成纖維(Mouse Embryonic Fibroblasts,MEF-3T3)細(xì)胞,研究了多孔支架材料的結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、親水性能和細(xì)胞相容性,內(nèi)容如下。(1)采用化學(xué)共沉淀法合成納米羥基磷灰石,通過(guò)X-射線衍射分析(XRD)和掃描電鏡(SEM)等對(duì)HA進(jìn)行物相分析與形貌研究;采用添加造孔劑法(食鹽顆粒)制備多孔HA陶瓷材料。結(jié)果表明:多孔HA陶瓷材料隨著造孔劑顆粒的尺寸與數(shù)量的不同,其孔隙結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不同形貌特征與力學(xué)性能。(2)以聚乙烯醇(PVA)為溶劑,將HA粉末進(jìn)行造粒處理,并與UHMWPE原料混合均勻。通過(guò)熱壓法與酸處理,將具有優(yōu)良生物相容性的HA和機(jī)械性能好的UHMWPE進(jìn)行復(fù)合,制備得到生物活性好、機(jī)械強(qiáng)度高的多孔骨修復(fù)支架材料,并用來(lái)培養(yǎng)MEF-3T3細(xì)胞。其中,多孔結(jié)構(gòu)有利于種子細(xì)胞的吸附與長(zhǎng)入,梯度結(jié)構(gòu)模擬人體骨骼結(jié)構(gòu),最底層的聚合物材料起到了加強(qiáng)支架的力學(xué)強(qiáng)度的作用。分別采用XRD、SEM、紅外光譜測(cè)試(FTIR)、表面接觸角測(cè)試、MTT檢測(cè)和共聚焦熒光顯微鏡(CLSM)等研究了多孔HA/UHMWPE支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、親水測(cè)試以及細(xì)胞相容性。結(jié)果表明:HA的引入,對(duì)多孔HA/UHMWPE支架的生物活性與機(jī)械強(qiáng)度都有影響,隨著HA含量的增加,HA/UHMWPE支架的孔洞和機(jī)械強(qiáng)度增加,親水性能提高;當(dāng)HA量為30wt%時(shí),HA/UHMWPE支架的表面接觸為48°,親水性最佳;MEF-3T3細(xì)胞在HA/UHMWPE多孔支架的貼附和生長(zhǎng)較純UHMWPE好,因?yàn)镠A的引入有助于MEF-3T3細(xì)胞的生長(zhǎng),而支架的多孔結(jié)構(gòu)與良好的親水性能有利于培養(yǎng)基(DMEM)吸附,從而促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)。
【關(guān)鍵詞】：羥基磷灰石 超高分子量聚乙烯 多孔結(jié)構(gòu) 支架材料 組織工程
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 前言9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 組織工程簡(jiǎn)介9-12
• 1.2.1 種子細(xì)胞10
• 1.2.2 細(xì)胞外基質(zhì)10-11
• 1.2.3 器官構(gòu)建11
• 1.2.4 臨床應(yīng)用11-12
• 1.3 骨組織工程12-14
• 1.3.1 生物惰性材料13
• 1.3.2 生物活性材料13-14
• 1.3.3 組織工程為基礎(chǔ)生物材料14
• 1.4 羥基磷灰石簡(jiǎn)介14-15
• 1.4.1 羥基磷灰石的組成及晶體結(jié)構(gòu)14
• 1.4.2 多孔HA陶瓷14-15
• 1.4.3 HA/聚合物復(fù)合支架材料15
• 1.5 細(xì)胞培養(yǎng)15-16
• 1.6 本課題的主要研究意義及研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與性能表征18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分18-19
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑18-19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器19
• 2.3 多孔HA陶瓷的制備19-21
• 2.4 多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架材料的制備21-22
• 2.5 細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)22-24
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)藥品與耗材22
• 2.5.2 實(shí)驗(yàn)儀器22-23
• 2.5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容23-24
• 2.6 測(cè)試方法與表征24-26
• 2.6.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析24
• 2.6.2 X射線衍射分析(XRD)分析24
• 2.6.3 紅外光譜分析(FTIR)分析24
• 2.6.4 拉曼光譜測(cè)試(Raman)分析24
• 2.6.5 力學(xué)性能測(cè)試24-25
• 2.6.6 潤(rùn)濕性能測(cè)試25
• 2.6.7 細(xì)胞相容性25-26
• 第3章 納米HA粉末與多孔HA陶瓷的性能表征26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分26-27
• 3.2.1 納米HA粉末的制備26
• 3.2.2 多孔HA陶瓷的制備26-27
• 3.3 測(cè)試方法27-28
• 3.3.1 納米HA粉末的形貌與物相分析27
• 3.3.2 多孔HA陶瓷的形貌分析27
• 3.3.3 多孔HA陶瓷的物相分析27-28
• 3.3.4 多孔HA陶瓷的力學(xué)性能測(cè)試28
• 3.3.5 多孔HA陶瓷的孔徑分布28
• 3.4 結(jié)果與討論28-37
• 3.4.1 納米HA粉末的形貌與物相分析28-32
• 3.4.2 多孔HA陶瓷的結(jié)構(gòu)表征32-34
• 3.4.3 多孔HA陶瓷的物相分析34-35
• 3.4.4 多孔HA陶瓷的力學(xué)性能35-36
• 3.4.5 多孔HA陶瓷的孔徑分布36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架的性能表征38-51
• 4.1 引言38
• 4.2 多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架材料的制備38
• 4.3 性能測(cè)試與表征38-49
• 4.3.1 原料的結(jié)構(gòu)表征與物相分析38-40
• 4.3.2 多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架的結(jié)構(gòu)分析40-42
• 4.3.3 酸處理對(duì)多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架的物相分析42-43
• 4.3.4 多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架的潤(rùn)濕性分析43-44
• 4.3.5 多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架的機(jī)械性能測(cè)試44-46
• 4.3.6 多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架上細(xì)胞活性研究46-47
• 4.3.7 細(xì)胞在多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架生長(zhǎng)的形貌47-48
• 4.3.8 細(xì)胞在多孔HA/UHMWPE復(fù)合支架生長(zhǎng)的免疫熒光分析48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第5章 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 致謝55-57
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果57

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王雪力;侯理;譚競(jìng);湯克勤;夏和生;劉霆;;生物相容性聚氨酯支架材料的研究[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年02期

2 王韻晴;盧婷利;陳婷;馬玉樊;趙雯;陳濤;;自組裝多肽支架材料的研究進(jìn)展[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年02期

3 張文鉦;劉燕;;合金支架研發(fā)現(xiàn)狀[J];中國(guó)鉬業(yè);2012年02期

4 韓偉;張興凱;鄭玉峰;范德增;;可降解鐵基支架材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2013年S2期

5 董志紅;李玉寶;王學(xué)江;;納米羥基磷灰石/聚氨酯支架材料體外的生物活性和降解性[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2008年11期

6 寧佳;王德平;黃文e，

本文編號(hào)：262536