磷酸鈣骨水泥(CPC)是一種可原位自固化、可任意塑形和可降解吸收的生物活性材料,它具有優(yōu)良的生物相容性和骨傳導性,被廣泛應用于骨科、牙科和頜面外科等領域。然而,CPC缺少適合骨組織和血管長入的連通大孔,只能從外部逐層降解替代,降解較慢,而且成骨活性不足,嚴重影響其骨替代效率。本研究將可降解聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)網(wǎng)絡(PLGAnw)與CPC漿體復合構建PLGAnw/CPC復合骨修復材料。當復合材料植入體內(nèi)后,通過PLGA網(wǎng)絡快速降解在CPC基體中原位形成三維連通大孔,為新骨長入材料內(nèi)部提供空間。在CPC中引入高活性離子化合物硅酸鈣(硅灰石,WS)和/或硅酸鋅(ZS)促進新骨長入到三維連通大孔中。通過三維連通大孔和高活性離子化合物的協(xié)同配合,提高CPC的骨再生效率。另外,研究了不同結構的PLGA網(wǎng)絡對復合材料骨修復效果的影響,并將不同尺寸的PLGA微球(PLGAm)添加到PLGAnw/CPC復合材料中,構建能原位形成多級孔結構的復合材料。研究結果表明,采用熱熔3D打印成功制備出形狀規(guī)則和孔隙三維連通的PLGA網(wǎng)絡,采用...

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 骨組織與骨修復材料
        1.2.1 骨組織的成分和結構
        1.2.2 骨修復材料
        1.2.3 骨修復材料的發(fā)展趨勢
    1.3 磷酸鈣骨水泥及其研究現(xiàn)狀
        1.3.1 磷酸鈣骨水泥的組成和種類
        1.3.2 磷酸鈣骨水泥凝固的化學過程
        1.3.3 磷酸鈣骨水泥的凝結性能
        1.3.4 磷酸鈣骨水泥的抗?jié)⑸⑿阅?br>        1.3.5 磷酸鈣骨水泥的力學性能
        1.3.6 磷酸鈣骨水泥的臨床應用和存在的問題
        1.3.7 磷酸鈣骨水泥的可降解性及改善方法
        1.3.8 磷酸鈣骨水泥的多孔性及大孔的構建方法
        1.3.9 磷酸鈣骨水泥成骨和成血管能力的改善
    1.4 移植材料的結構參數(shù)對骨修復效果的影響
        1.4.1 孔徑對骨修復效果的影響
        1.4.2 孔隙率對骨修復效果的影響
        1.4.3 孔連通性對骨修復效果的影響
        1.4.4 多級孔結構對骨修復效果的意義
    1.5 本課題研究的目的、意義和主要內(nèi)容
第二章 PLGA網(wǎng)絡/CPC復合材料的設計和制備
    2.1 引言
    2.2 實驗材料和方法
        2.2.1 材料合成所用化學藥品及設備
        2.2.2 材料合成過程
        2.2.3 PLGA網(wǎng)絡的制備
        2.2.4 PLGAnw/CPC復合材料的制備
        2.2.5 材料測試和表征方法
        2.2.6 統(tǒng)計分析
    2.3 結果與討論
        2.3.1 可降解高分子材料的篩選
        2.3.2 打印溫度的優(yōu)化
        2.3.3 打印時間的優(yōu)化
        2.3.4 擠出壓力對PLGA網(wǎng)絡結構的影響
        2.3.5 打印速度對PLGA網(wǎng)絡結構的影響
        2.3.6 PLGA網(wǎng)絡的打印
        2.3.7 灌注模具的設計
        2.3.8 液固比對復合材料性能的影響
        2.3.9 PLGA網(wǎng)絡含量和結構對復合材料性能的影響
        2.3.10 復合材料的體外降解
    2.4 本章小結
第三章 添加硅酸鈣改善PLGA網(wǎng)絡/CPC復合材料的性能
    3.1 引言
    3.2 實驗材料和方法
        3.2.1 材料合成所用化學藥品及設備
        3.2.2 材料合成過程
        3.2.3 PLGA網(wǎng)絡的制備
        3.2.4 PLGAnw/WS/CPC復合材料的制備
        3.2.5 材料測試和表征方法
        3.2.6 體外細胞實驗
        3.2.7 體內(nèi)動物實驗
    3.3 結果與討論
        3.3.1 PLGAnw/WS/CPC復合材料的可塑性
        3.3.2 PLGAnw/WS/CPC復合材料的物相和微觀形貌
        3.3.3 PLGAnw/WS/CPC復合材料的彎曲強度
        3.3.4 PLGAnw/WS/CPC復合材料的體外降解
        3.3.5 PLGAnw/WS/CPC復合材料的細胞增殖行為
        3.3.6 PLGAnw/WS/CPC復合材料的細胞粘附行為
        3.3.7 PLGAnw/WS/CPC復合材料的體外成骨性能
        3.3.8 PLGAnw/WS/CPC復合材料的體內(nèi)成骨性能
    3.4 本章小結
第四章 添加硅酸鈣/硅酸鋅改善PLGA網(wǎng)絡/CPC復合材料的性能
    4.1 引言
    4.2 實驗材料和方法
        4.2.1 材料合成所用化學藥品及設備
        4.2.2 材料合成過程
        4.2.3 PLGA網(wǎng)絡和PLGA微球的制備
        4.2.4 ZS改性PLGAm/CPC復合材料的制備
        4.2.5 PLGAnw/WS/ZS/CPC復合材料的制備
        4.2.6 材料測試和表征方法
        4.2.7 體外細胞實驗
        4.2.8 體內(nèi)動物實驗
        4.2.9 統(tǒng)計分析
    4.3 結果與討論
        4.3.1 ZS加入量的優(yōu)選
        4.3.2 PLGAnw/WS/ZS/CPC復合材料的理化性能
        4.3.3 PLGAnw/WS/ZS/CPC復合材料的體外降解行為
        4.3.4 PLGAnw/WS/ZS/CPC復合材料的體外細胞行為
        4.3.5 PLGAnw/WS/ZS/CPC復合材料的體內(nèi)成骨性能
    4.4 本章小結
第五章 不同孔結構PLGA網(wǎng)絡/CPC復合材料的構建和性能
    5.1 引言
    5.2 實驗材料和方法
        5.2.1 材料合成所用化學藥品及設備
        5.2.2 材料合成過程
        5.2.3 PLGA網(wǎng)絡和PLGA微球的制備
        5.2.4 不同結構PLGA網(wǎng)絡與CPC的復合
        5.2.5 復合材料多級孔結構的原位構建
        5.2.6 材料測試和表征方法
        5.2.7 體外細胞實驗
        5.2.8 體內(nèi)動物實驗
        5.2.9 統(tǒng)計分析
    5.3 結果與討論
        5.3.1 不同結構PLGA網(wǎng)絡的形貌和幾何參數(shù)
        5.3.2 不同結構PLGAnw/CPC復合材料的體內(nèi)成骨性能
        5.3.3 原位多級孔結構PLGAnw/CPC復合材料的物相組成
        5.3.4 原位多級孔結構PLGAnw/CPC復合材料的微觀結構
        5.3.5 原位多級孔結構PLGAnw/CPC復合材料的力學性能
        5.3.6 原位多級孔結構PLGAnw/CPC復合材料的體外降解行為
        5.3.7 原位多級孔結構PLGAnw/CPC復合材料的體外細胞行為
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3820233