本文關鍵詞：左旋多巴胺對羥基磷灰石仿生合成及性能影響的研究

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【摘要】：羥基磷灰石(HAP)作為一種優(yōu)異的骨修復替代材料,雖然具有良好的生物性能,但是脆性大、強度低、高溫易分解的性質使其應用受到極大的限制。然而具有特殊形貌及結構特性的羥基磷灰石可提高自身的性能,所以近年來,受生物礦化學的啟發(fā),在反應體系中加入生物分子模板物質制備尺寸及形貌可控的羥基磷灰石的方法引起廣泛關注,可提高羥基磷灰石的生物性能和力學強度,同時用于制備有機／無機型復合粉體。所以如何利用生物分子輔助-仿生礦化法調控材料的大小、形態(tài)、結構、生長取向和排布是提高有機／無機復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控HAP的結構特性和對模板劑與無機物之間的相互協(xié)同作用的研究較少,本論文進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構特性的HAP/L-DOPA復合粉體,并對其生物性能進行研究,提出了生物模板輔助-水熱仿生法制備HAP/L-DOPA復合粉體技術,發(fā)展了具有特殊形貌的HAP/L-DOPA復合粉體的理論研究,并研究了HAP/L-DOPA復合粉體的形貌形成機制。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、生長及形貌的調控作用,進而探索L-DOPA生物模板對HAP/L-DOPA復合粉體的結構特性的影響機制及生物性能影響的研究,為HAP/生物分子復合粉體的制備工藝開發(fā)具有指導意義。 本論文的主要內容概括如下： (1)水熱法仿生制備工藝參數(shù)對HAP/L-DOPA復合粉體的物相結構的影響較大。pH值變化從pH5到pH10時,HAP/L-DOPA復合粉體從三斜磷鈣石(CaHPO4)—堿式磷酸鈣(Ca9HPO4(PO4)5OH)—羥基磷灰石(HAP)的物相轉化；而水熱時間的延長卻讓HAP/L-DOPA復合粉體的物相結構從CaPO3(OH)向HAP轉變；水熱溫度變化從120℃至180℃時,HAP/L-DOPA復合粉體為純HAP物相,且結晶度隨水熱溫度的升高而增大。 (2)研究結果發(fā)現(xiàn)水熱工藝參數(shù)直接造成HAP/L-DOPA復合粉體形貌的差異。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復合粉體的表面形貌由棒狀向平板狀形貌轉變。當pH值為5時,L-DOPA濃度為83%,可制備具有竹葉形貌的HAP/L-DOPA復合粉體；隨著水熱時間的延長HAP/L-DOPA復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—平板狀形貌轉變。 (3)體外溶解實驗結果表明：HAP/L-DOPA復合粉體經(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復合粉體作為植入體不會改變人體生理體液的酸堿環(huán)境。 (4)MTT實驗表明：通過MTT法對HAP/L-DOPA復合粉體的毒性等級進行評價,細胞毒性等級在0-1級范圍,有利于L-929細胞的生長、增殖和代謝,L-929細胞的細胞增殖率都在85%以上,具有良好的細胞相容性。
【關鍵詞】：羥基磷灰石 左旋多巴胺 水熱法 仿生合成 復合粉體
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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構和表面特性15-16
• 1.2.2 羥基磷灰石的性質特點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復合粉體的制備30-31
• 2.2.2 不同pH值下的HAP/L-DOPA復合粉體的制備31
• 2.2.3 不同水熱時間下的HAP/L-DOPA復合粉體的制備31
• 2.2.4 不同水熱溫度下的HAP/L-DOPA復合粉體的制備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復合粉體影響的結果與討論37-48
• 3.2.1 L-DOPA濃度對HAP/L-DOPA復合粉體的物相結構影響37-40
• 3.2.2 L-DOPA濃度對HAP/L-DOPA復合粉體的成分影響40-44
• 3.2.3 L-DOPA濃度對HAP/L-DOPA復合粉體的形貌影響44-45
• 3.2.4 HAP/L-DOPA復合粉體的晶體結構分析45-47
• 3.2.5 HAP/L-DOPA復合粉體的形成機理47-48
• 3.3 pH值對HAP/L-DOPA復合粉體影響的結果與討論48-54
• 3.3.1 pH值對HAP/L-DOPA復合粉體的物相結構影響48-50
• 3.3.2 pH值對HAP/L-DOPA復合粉體的成分影響50-52
• 3.3.3 pH值對HAP/L-DOPA復合粉體的形貌影響52-54
• 3.4 水熱時間對HAP/L-DOPA復合粉體影響的結果與討論54-58
• 3.4.1 水熱時間對HAP/L-DOPA復合粉體的物相結構影響54-55
• 3.4.2 水熱時間對HAP/L-DOPA復合粉體的成分影響55-56
• 3.4.3 水熱時間對HAP/L-DOPA復合粉體的形貌影響56-58
• 3.4.4 HAP/L-DOPA復合粉體的形成機理58
• 3.5 水熱溫度對HAP/L-DOPA復合粉體影響的結果與討論58-61
• 3.5.1 水熱溫度對HAP/L-DOPA復合粉體的物相結構影響58-59
• 3.5.2 水熱溫度對HAP/L-DOPA復合粉體的成分影響59-60
• 3.5.3 水熱溫度對HAP/L-DOPA復合粉體的形貌影響60-61
• 3.6 小結61-63
• 第四章 HAP/L-DOPA復合粉體的生物相容性研究63-71
• 4.1 引言63
• 4.2 HAP/L-DOPA復合粉體的體外溶解實驗63-67
• 4.2.1 SBF浸泡時間對HAP/L-DOPA復合粉體的物相影響63-64
• 4.2.2 SBF浸泡前后HAP/L-DOPA復合粉體表面的形貌觀察64-65
• 4.2.3 SBF浸泡前后HAP/L-DOPA復合粉體的質量變化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復合粉體的細胞毒性實驗67-69
• 4.4 小結69-71
• 結論71-73
• 展望73-74
• 參考文獻74-82
• 攻讀學位期間發(fā)表論文82-84
• 致謝84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：1085555