形貌可控納米羥基磷灰石/海藻酸鈉復(fù)合材料的3D打印研究
發(fā)布時間:2022-07-07 11:25
羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)由于良好的生物活性、生物相容性和骨傳導(dǎo)性,已作為骨修復(fù)替代材料和整形外科材料廣泛應(yīng)用于臨床。隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展,納米羥基磷灰石(nano hydroxyapatite,nano-HA)的制備和應(yīng)用已引起了廣泛關(guān)注。Nano-HA的形貌會影響其表面特性、生物活性和生物相容性等,若能有效調(diào)控nano-HA形貌,如針狀、棒狀、球狀和片狀等,將進(jìn)一步拓展其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。3D打印是目前制造業(yè)的熱點之一,利用3D打印技術(shù)進(jìn)行個性化定制骨修復(fù)體是骨組織工程的主要研究方向,但是微米級HA無法滿足3D打印所要求的流動性和凝固性。機械活化是利用機械能誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)和誘導(dǎo)材料組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化,來制備新材料或?qū)Σ牧线M(jìn)行改性處理的方法。本論文采用不同有機模板、合成方法和機械活化處理,合成不同尺寸和形貌的nano-HA,并研究批量制備分散性較好的nano-HA,滿足3D打印對nano-HA量的需求。采用海藻酸鈉/nano-HA作為3D打印"墨水",研究材料的流變學(xué)性能、溶脹性、力學(xué)性能及生物相容性。本論文以無毒無刺激,具有雙親性和生物相容性的聚乙二醇...
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 納米羥基磷灰石
1.1.1 納米羥基磷灰石的性質(zhì)及應(yīng)用
1.1.2 納米羥基磷灰石的形貌對其生物學(xué)性能的影響
1.1.3 納米羥基磷灰石的制備
1.2 磷酸鈣基生物材料的3D打印
1.2.1 磷酸鈣基生物材料的3D打印方法
1.2.2 磷酸鈣基生物材料3D打印研究現(xiàn)狀
1.3 海藻酸鹽的研究
1.3.1 海藻酸鹽的結(jié)構(gòu)
1.3.2 海藻酸鹽的性質(zhì)及應(yīng)用
1.4 聚乙二醇與阿侖膦酸鈉的研究
1.4.1 聚乙二醇的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用
1.4.2 阿侖膦酸鈉的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用
1.5 本論文問題的提出、研究目的及內(nèi)容
1.5.1 本論文問題的提出
1.5.2 本論文的研究目的
1.5.3 本論文的研究內(nèi)容
第二章 聚乙二醇調(diào)控合成不同形貌納米羥基磷灰石
2.1 引言
2.2 材料與實驗方法
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 滴定法樣品制備
2.2.3 擴(kuò)散法樣品制備
2.2.4 樣品機械活化
2.2.5 樣品形貌表征
2.2.6 樣品物相分析
2.2.7 樣品結(jié)構(gòu)分析
2.2.8 溶液電導(dǎo)率測量
2.2.9 樣品粒徑及Zeta電位測定
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 樣品微觀形貌
2.3.2 樣品物相分析
2.3.3 樣品紅外結(jié)果分析
2.3.4 溶液電導(dǎo)率
2.3.5 樣品Zeta電位測定結(jié)果
2.3.6 機械活化樣品表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 機械活化結(jié)合化學(xué)分散批量合成納米羥基磷灰石
3.1 引言
3.2 材料與實驗方法
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 樣品制備
3.2.3 樣品表征
3.2.4 阿侖膦酸鈉的體外釋放
3.2.5 統(tǒng)計學(xué)分析
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 樣品微觀形貌
3.3.2 樣品物相分析
3.3.3 樣品組成結(jié)構(gòu)
3.3.4 樣品Zeta電位分析
3.3.5 阿侖膦酸鈉的體外釋放
3.4 本章小結(jié)
第四章 納米羥基磷灰石/海藻酸鈉復(fù)合材料的3D打印
4.1 引言
4.2 材料與實驗方法
4.2.1 實驗試劑
4.2.2 水凝膠前體制備
4.2.3 3D生物打印系統(tǒng)
4.2.4 水凝膠前體的流變學(xué)性能
4.2.5 3D打印復(fù)合支架的溶脹性能
4.2.6 3D打印復(fù)合支架的力學(xué)性能
4.2.7 3D打印復(fù)合支架的微觀形貌
4.2.8 3D打印復(fù)合支架的表面粗糙度
4.2.9 統(tǒng)計學(xué)分析
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 水凝膠前體的流變學(xué)性能
4.3.2 3D打印復(fù)合支架的溶脹性
4.3.3 3D打印復(fù)合支架的力學(xué)性能
4.3.4 3D打印復(fù)合支架的微觀形貌
4.3.5 3D打印復(fù)合支架的表面粗糙度
4.4 本章小結(jié)
第五章 不同形貌納米羥基磷灰石及3D打印復(fù)合支架的生物相容性評價
5.1 引言
5.2 材料與實驗方法
5.2.1 實驗試劑
5.2.2 不同形貌nano-HA與MG-63共培養(yǎng)
5.2.3 3D打印復(fù)合支架與MG-63共培養(yǎng)
5.2.4 細(xì)胞毒性檢測
5.2.5 細(xì)胞形態(tài)觀察
5.2.6 統(tǒng)計學(xué)分析
5.3 實驗結(jié)果與討論
5.3.1 不同形貌nano-HA細(xì)胞毒性檢測
5.3.2 不同形貌nano-HA細(xì)胞共培養(yǎng)形態(tài)分析
5.3.3 3D打印復(fù)合支架的細(xì)胞毒性檢測
5.3.4 3D打印復(fù)合支架細(xì)胞共培養(yǎng)形態(tài)分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
參研課題及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Controlled Preparation and Formation Mechanism of Hydroxyapatite Nanoparticles under Different Hydrothermal Conditions[J]. Shanyi Guang,Fuyou Ke,Yuhua Shen. Journal of Materials Science & Technology. 2015(08)
[2]Synthesis and Characterization of Nano-hydroxyapatite Powder Using Wet Chemical Precipitation Reaction[J]. Syed Sibte Asghar Abidi,Qasim Murtaza. Journal of Materials Science & Technology. 2014(04)
[3]Sol-gel synthesis and characterization of hydroxyapatite nanorods[J]. Sanosh Kunjalukkal Padmanabhan,Avinash Balakrishnan,Min-Cheol Chu,Yong Jin Lee,Taik Nam Kim,Seong-Jai Cho. Particuology. 2009(06)
本文編號:3656335
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 納米羥基磷灰石
1.1.1 納米羥基磷灰石的性質(zhì)及應(yīng)用
1.1.2 納米羥基磷灰石的形貌對其生物學(xué)性能的影響
1.1.3 納米羥基磷灰石的制備
1.2 磷酸鈣基生物材料的3D打印
1.2.1 磷酸鈣基生物材料的3D打印方法
1.2.2 磷酸鈣基生物材料3D打印研究現(xiàn)狀
1.3 海藻酸鹽的研究
1.3.1 海藻酸鹽的結(jié)構(gòu)
1.3.2 海藻酸鹽的性質(zhì)及應(yīng)用
1.4 聚乙二醇與阿侖膦酸鈉的研究
1.4.1 聚乙二醇的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用
1.4.2 阿侖膦酸鈉的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用
1.5 本論文問題的提出、研究目的及內(nèi)容
1.5.1 本論文問題的提出
1.5.2 本論文的研究目的
1.5.3 本論文的研究內(nèi)容
第二章 聚乙二醇調(diào)控合成不同形貌納米羥基磷灰石
2.1 引言
2.2 材料與實驗方法
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 滴定法樣品制備
2.2.3 擴(kuò)散法樣品制備
2.2.4 樣品機械活化
2.2.5 樣品形貌表征
2.2.6 樣品物相分析
2.2.7 樣品結(jié)構(gòu)分析
2.2.8 溶液電導(dǎo)率測量
2.2.9 樣品粒徑及Zeta電位測定
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 樣品微觀形貌
2.3.2 樣品物相分析
2.3.3 樣品紅外結(jié)果分析
2.3.4 溶液電導(dǎo)率
2.3.5 樣品Zeta電位測定結(jié)果
2.3.6 機械活化樣品表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 機械活化結(jié)合化學(xué)分散批量合成納米羥基磷灰石
3.1 引言
3.2 材料與實驗方法
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 樣品制備
3.2.3 樣品表征
3.2.4 阿侖膦酸鈉的體外釋放
3.2.5 統(tǒng)計學(xué)分析
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 樣品微觀形貌
3.3.2 樣品物相分析
3.3.3 樣品組成結(jié)構(gòu)
3.3.4 樣品Zeta電位分析
3.3.5 阿侖膦酸鈉的體外釋放
3.4 本章小結(jié)
第四章 納米羥基磷灰石/海藻酸鈉復(fù)合材料的3D打印
4.1 引言
4.2 材料與實驗方法
4.2.1 實驗試劑
4.2.2 水凝膠前體制備
4.2.3 3D生物打印系統(tǒng)
4.2.4 水凝膠前體的流變學(xué)性能
4.2.5 3D打印復(fù)合支架的溶脹性能
4.2.6 3D打印復(fù)合支架的力學(xué)性能
4.2.7 3D打印復(fù)合支架的微觀形貌
4.2.8 3D打印復(fù)合支架的表面粗糙度
4.2.9 統(tǒng)計學(xué)分析
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 水凝膠前體的流變學(xué)性能
4.3.2 3D打印復(fù)合支架的溶脹性
4.3.3 3D打印復(fù)合支架的力學(xué)性能
4.3.4 3D打印復(fù)合支架的微觀形貌
4.3.5 3D打印復(fù)合支架的表面粗糙度
4.4 本章小結(jié)
第五章 不同形貌納米羥基磷灰石及3D打印復(fù)合支架的生物相容性評價
5.1 引言
5.2 材料與實驗方法
5.2.1 實驗試劑
5.2.2 不同形貌nano-HA與MG-63共培養(yǎng)
5.2.3 3D打印復(fù)合支架與MG-63共培養(yǎng)
5.2.4 細(xì)胞毒性檢測
5.2.5 細(xì)胞形態(tài)觀察
5.2.6 統(tǒng)計學(xué)分析
5.3 實驗結(jié)果與討論
5.3.1 不同形貌nano-HA細(xì)胞毒性檢測
5.3.2 不同形貌nano-HA細(xì)胞共培養(yǎng)形態(tài)分析
5.3.3 3D打印復(fù)合支架的細(xì)胞毒性檢測
5.3.4 3D打印復(fù)合支架細(xì)胞共培養(yǎng)形態(tài)分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
參研課題及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Controlled Preparation and Formation Mechanism of Hydroxyapatite Nanoparticles under Different Hydrothermal Conditions[J]. Shanyi Guang,Fuyou Ke,Yuhua Shen. Journal of Materials Science & Technology. 2015(08)
[2]Synthesis and Characterization of Nano-hydroxyapatite Powder Using Wet Chemical Precipitation Reaction[J]. Syed Sibte Asghar Abidi,Qasim Murtaza. Journal of Materials Science & Technology. 2014(04)
[3]Sol-gel synthesis and characterization of hydroxyapatite nanorods[J]. Sanosh Kunjalukkal Padmanabhan,Avinash Balakrishnan,Min-Cheol Chu,Yong Jin Lee,Taik Nam Kim,Seong-Jai Cho. Particuology. 2009(06)
本文編號:3656335
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