本文關(guān)鍵詞：左旋多巴胺對羥基磷灰石仿生合成及性能影響的研究

  更多相關(guān)文章： 羥基磷灰石 左旋多巴胺 水熱法 仿生合成 復(fù)合粉體

【摘要】：羥基磷灰石(HAP)作為一種優(yōu)異的骨修復(fù)替代材料,雖然具有良好的生物性能,但是脆性大、強(qiáng)度低、高溫易分解的性質(zhì)使其應(yīng)用受到極大的限制。然而具有特殊形貌及結(jié)構(gòu)特性的羥基磷灰石可提高自身的性能,所以近年來,受生物礦化學(xué)的啟發(fā),在反應(yīng)體系中加入生物分子模板物質(zhì)制備尺寸及形貌可控的羥基磷灰石的方法引起廣泛關(guān)注,可提高羥基磷灰石的生物性能和力學(xué)強(qiáng)度,同時用于制備有機(jī)／無機(jī)型復(fù)合粉體。所以如何利用生物分子輔助-仿生礦化法調(diào)控材料的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生長取向和排布是提高有機(jī)／無機(jī)復(fù)合粉體性能的重要手段之一。 針對現(xiàn)階段多采用一些表面活性劑和高分子聚合物等非生物大分子調(diào)控HAP的結(jié)構(gòu)特性和對模板劑與無機(jī)物之間的相互協(xié)同作用的研究較少,本論文進(jìn)行了生物分子左旋多巴胺(L-DOPA)對羥基磷灰石仿生合成及生物性能影響的研究。本論文圍繞以生物分子L-DOPA模板輔助,水熱仿生法制備具有獨特形貌和結(jié)構(gòu)特性的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體,并對其生物性能進(jìn)行研究,提出了生物模板輔助-水熱仿生法制備HAP/L-DOPA復(fù)合粉體技術(shù),發(fā)展了具有特殊形貌的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的理論研究,并研究了HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形貌形成機(jī)制。旨在深入理解L-DOPA生物模板在水熱仿生礦化制備過程中對羥基磷灰石晶體形核、生長及形貌的調(diào)控作用,進(jìn)而探索L-DOPA生物模板對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的結(jié)構(gòu)特性的影響機(jī)制及生物性能影響的研究,為HAP/生物分子復(fù)合粉體的制備工藝開發(fā)具有指導(dǎo)意義。 本論文的主要內(nèi)容概括如下： (1)水熱法仿生制備工藝參數(shù)對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)的影響較大。pH值變化從pH5到pH10時,HAP/L-DOPA復(fù)合粉體從三斜磷鈣石(CaHPO4)—堿式磷酸鈣(Ca9HPO4(PO4)5OH)—羥基磷灰石(HAP)的物相轉(zhuǎn)化；而水熱時間的延長卻讓HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)從CaPO3(OH)向HAP轉(zhuǎn)變；水熱溫度變化從120℃至180℃時,HAP/L-DOPA復(fù)合粉體為純HAP物相,且結(jié)晶度隨水熱溫度的升高而增大。 (2)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)水熱工藝參數(shù)直接造成HAP/L-DOPA復(fù)合粉體形貌的差異。隨著L-DOPA生物分子的濃度增大,HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌由一維棒狀形貌一二維有棱角的平板狀形貌一二維葉狀形貌變化。pH值變化從pH5到pH10時,HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌由棒狀向平板狀形貌轉(zhuǎn)變。當(dāng)pH值為5時,L-DOPA濃度為83%,可制備具有竹葉形貌的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體；隨著水熱時間的延長HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌向納米顆粒形貌—蜂窩狀形貌—花狀形貌—棒狀和片狀混合形貌—平板狀形貌變化；水熱溫度從120℃升高至180℃HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌從不規(guī)則片狀形貌—棒狀和片狀形貌—棒狀形貌—平板狀形貌轉(zhuǎn)變。 (3)體外溶解實驗結(jié)果表明：HAP/L-DOPA復(fù)合粉體經(jīng)過SBF溶液的浸泡,其表面沉積了類骨碳酸磷酸鹽,表面的平板HAP變薄也變卷曲,質(zhì)量隨浸泡時間的延長而增大,但是SBF溶液的pH值變化不大,表明HAP/L-DOPA復(fù)合粉體作為植入體不會改變?nèi)梭w生理體液的酸堿環(huán)境。 (4)MTT實驗表明：通過MTT法對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的毒性等級進(jìn)行評價,細(xì)胞毒性等級在0-1級范圍,有利于L-929細(xì)胞的生長、增殖和代謝,L-929細(xì)胞的細(xì)胞增殖率都在85%以上,具有良好的細(xì)胞相容性。
【關(guān)鍵詞】：羥基磷灰石 左旋多巴胺 水熱法 仿生合成 復(fù)合粉體
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R318.08;O621.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-29
• 1.1 引言14-15
• 1.2 羥基磷灰石簡介15-17
• 1.2.1 羥基磷灰石的晶體結(jié)構(gòu)和表面特性15-16
• 1.2.2 羥基磷灰石的性質(zhì)特點16-17
• 1.3 羥基磷灰石的合成方法17-23
• 1.3.1 干法18
• 1.3.2 濕法18-21
• 1.3.3 生物源合成法21-22
• 1.3.4 組合法22-23
• 1.4 仿生合成法23-25
• 1.5 仿生合成羥基磷灰石的研究現(xiàn)狀25-27
• 1.6 本論文的研究目的和意義27
• 1.7 本論文的主要內(nèi)容27-28
• 1.8 本論文的創(chuàng)新點28-29
• 第二章 實驗部分29-36
• 2.1 實驗原料和儀器29-30
• 2.1.1 主要試劑及來源29-30
• 2.1.2 主要儀器30
• 2.2 合成工藝30-32
• 2.2.1 不同L-DOPA濃度下的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的制備30-31
• 2.2.2 不同pH值下的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的制備31
• 2.2.3 不同水熱時間下的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的制備31
• 2.2.4 不同水熱溫度下的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的制備31-32
• 2.3 生物性能實驗32-34
• 2.3.1 體外溶解實驗32-33
• 2.3.2 生物毒性實驗33-34
• 2.4 測試與表征34-36
• 2.4.1 紅外分析(FTIR)34
• 2.4.2 熱重/差熱分析(TGA/DTA)34
• 2.4.3 X射線衍射分析(XRD)34
• 2.4.4 透射電鏡分析(TEM)34-35
• 2.4.5 激光拉曼光譜(Raman)35
• 2.4.6 場掃描電子顯微鏡(FESEM)35
• 2.4.7 X-射線光電子能譜儀(XPS)35-36
• 第三章 HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的仿生合成工藝研究36-63
• 3.1 引言36-37
• 3.2 L-DOPA濃度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體影響的結(jié)果與討論37-48
• 3.2.1 L-DOPA濃度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)影響37-40
• 3.2.2 L-DOPA濃度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的成分影響40-44
• 3.2.3 L-DOPA濃度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形貌影響44-45
• 3.2.4 HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的晶體結(jié)構(gòu)分析45-47
• 3.2.5 HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形成機(jī)理47-48
• 3.3 pH值對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體影響的結(jié)果與討論48-54
• 3.3.1 pH值對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)影響48-50
• 3.3.2 pH值對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的成分影響50-52
• 3.3.3 pH值對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形貌影響52-54
• 3.4 水熱時間對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體影響的結(jié)果與討論54-58
• 3.4.1 水熱時間對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)影響54-55
• 3.4.2 水熱時間對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的成分影響55-56
• 3.4.3 水熱時間對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形貌影響56-58
• 3.4.4 HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形成機(jī)理58
• 3.5 水熱溫度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體影響的結(jié)果與討論58-61
• 3.5.1 水熱溫度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)影響58-59
• 3.5.2 水熱溫度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的成分影響59-60
• 3.5.3 水熱溫度對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形貌影響60-61
• 3.6 小結(jié)61-63
• 第四章 HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的生物相容性研究63-71
• 4.1 引言63
• 4.2 HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的體外溶解實驗63-67
• 4.2.1 SBF浸泡時間對HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相影響63-64
• 4.2.2 SBF浸泡前后HAP/L-DOPA復(fù)合粉體表面的形貌觀察64-65
• 4.2.3 SBF浸泡前后HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的質(zhì)量變化65-66
• 4.2.4 SBF浸泡時間對SBF溶液pH值的影響66-67
• 4.3 HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的細(xì)胞毒性實驗67-69
• 4.4 小結(jié)69-71
• 結(jié)論71-73
• 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-82
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文82-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 宋江鳳;劉詠;張瑩;;水熱法合成不同形貌羥基磷灰石[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2010年05期

2 徐曉虹;吳建鋒;華全;倪揚(yáng);閆宇嵩;沈薇薇;;溶膠-凝膠法制備納米羥基磷灰石粉體[J];硅酸鹽學(xué)報;2012年02期

3 邱超凡;肖秀峰;劉榕芳;;聚乙烯吡咯烷酮為模板合成球狀羥基磷灰石[J];廣州化工;2007年03期

4 潘亞妮;付亞國;;納米羥基磷灰石應(yīng)用及合成方法[J];廣州化工;2012年24期

5 艾桃桃;;羥基磷灰石和含氟羥基磷灰石涂層的制備技術(shù)[J];陶瓷;2008年02期

6 鐘吉品;生物玻璃的研究與發(fā)展[J];無機(jī)材料學(xué)報;1995年02期

7 王竹菊;韓文波;陶樹青;;納米羥基磷灰石-二氧化鋯生物陶瓷材料刀片切割傷口的愈合(英文)[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2007年26期

，

本文編號：1085555