多孔羥基磷灰石材料的制備及表征
發(fā)布時(shí)間:2018-07-07 23:25
本文選題:多孔羥基磷灰石 + 水熱改性; 參考:《齊魯工業(yè)大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:多孔羥基磷灰石(HAP)具有優(yōu)良的生物活性,有利于骨組織的附著和長入,在骨組織缺損修復(fù)、組織重建等骨科臨床治療方面表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。因此,制備適合骨修復(fù)需要的多孔HAP材料具有較大的實(shí)用價(jià)值。 本文選用多孔結(jié)構(gòu)的海螵蛸及笙珊瑚為原料,水熱條件下將其轉(zhuǎn)化為多孔HAP材料;同時(shí)采用冷凍干燥技術(shù)制備多孔HAP/殼聚糖復(fù)合材料。利用X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)等現(xiàn)代分析測試技術(shù)對其進(jìn)行了表征、分析。 研究結(jié)構(gòu)表明,海螵蛸是由文石型碳酸鈣構(gòu)成的多孔房架式結(jié)構(gòu)材料,長方形的孔分布均勻,尺寸在100x500μm左右。180℃水熱條件下,文石海螵蛸能較快的轉(zhuǎn)化為HAP,轉(zhuǎn)化方式以離子交換反應(yīng)為主。轉(zhuǎn)化后多孔房架式結(jié)構(gòu)完整的保留下來。HAP化的海螵蛸晶格中總有少量CO_3~(2-)占據(jù)著PO_4~(3-)位置。 笙珊瑚孔道結(jié)構(gòu)特殊,由直徑1.5-2mm左右的中空骨管縱向排列而成,管壁上分布大量100μm左右的圓形孔洞,使得整個(gè)骨架三維立體貫通。其礦物組成主要是方解石型碳酸鈣,同時(shí)含有少量的碳酸鎂結(jié)晶體。微觀上,笙珊瑚由小于50nm的方解石晶粒團(tuán)聚成200-300nm的近球形團(tuán)聚體堆積而成。180℃,pH14的水熱條件下,笙珊瑚方解石幾乎不發(fā)生轉(zhuǎn)變,當(dāng)溶液堿性提高至6mol/L,僅有少量方解石轉(zhuǎn)化生成HAP和CaNa2(P03)4。300℃水熱條件下,大部分的方解石能夠轉(zhuǎn)化生成HAP,但不能完全轉(zhuǎn)化。穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)、晶胞體積變小及多級的聚集體結(jié)構(gòu)可能是導(dǎo)致笙珊瑚方解石穩(wěn)定的原因。水熱反應(yīng)前后,笙珊瑚的多孔結(jié)構(gòu)也不發(fā)生改變。 海螵蛸、笙珊瑚都具有適合骨組織長入的三維立體貫通大孔結(jié)構(gòu),水熱改性沒有破壞多孔結(jié)構(gòu),因此HAP化的海螵蛸、笙珊瑚是一種發(fā)展前景很好的多孔支架材料或骨修復(fù)材料。 采用冷凍干燥法制備多孔羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料,殼聚糖與無機(jī)鹽相對含量對材料的成型性、孔道結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度有重要影響。當(dāng)殼聚糖與氯化鈣質(zhì)量比大于1:0.9時(shí)可以得到成型性較好,孔道分布較均勻且三維貫通的多孔材料?椎闹睆酱笮≡500μm左右,適合血管及神經(jīng)的長入。不足之處在于制備的復(fù)合材料較軟,強(qiáng)度不高,可以用做非承重部位骨修復(fù)或填充材料。
[Abstract]:Porous hydroxyapatite (HAP) has excellent biological activity and is beneficial to the attachment and entry of bone tissue. It has shown a good prospect in clinical treatment of orthopedics such as bone tissue defect repair and tissue reconstruction. Therefore, the preparation of porous HAP materials suitable for bone repair is of great practical value. In this paper, cuttlebone and Sheng corals with porous structure were used as raw materials, which were converted into porous HAP materials under hydrothermal conditions, and porous HAP / chitosan composites were prepared by freeze-drying technique. It was characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscope (SEM). The results show that cuttlebone is a kind of porous structure material, which is composed of calcium carbonate. The pore distribution of oblong is uniform, and the size of Cuttlebone is about .180 鈩,
本文編號:2106619
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