【摘要】：臨床上用于治療骨折和骨缺損的各種內(nèi)固定器件多為金屬材料,但是金屬材料存在許多不足,尤其是需要二次手術(shù)取出,給病人帶來痛苦。因此用可降解高分子材料代替金屬材料代表了內(nèi)固定器件的發(fā)展方向。但是植入后產(chǎn)生的無菌性炎癥反應(yīng)、力學(xué)強(qiáng)度不理想、以及內(nèi)固定器件加工困難成為阻礙其臨床應(yīng)用的瓶頸問題。針對上述問題,本文選擇聚左旋乳酸/納米羥基磷灰石(PLLA/nHAP)復(fù)合材料作為內(nèi)固定材料,利用中型反應(yīng)釜規(guī)�；苽浼{米羥基磷灰石(nHAP),并通過表面接枝和表面改性兩種途徑,分別制備了聚左旋乳酸接枝納米羥基磷灰石(PLLA-g-nHAP)相容劑和硅烷化羥基磷灰石M-nHAP,并對其進(jìn)行了表征。經(jīng)改性后,nHAP的分散性以及與PLLA復(fù)合后的界面相容性得到改善。力學(xué)測試表明經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面改性后,復(fù)合材料的力學(xué)性能有較大的提高,最高彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到128.43MPa,最高彎曲模量可以達(dá)到3.61GPa。 PLLA加工溫度接近分解溫度,常規(guī)加工方法很容易導(dǎo)致分子量下降,影響使用性能。本研究中利用混合和注塑兩種加工方法的結(jié)合,自行設(shè)計(jì)加工設(shè)備,制備出內(nèi)固定骨螺釘。為解決形狀復(fù)雜的制品難以測定力學(xué)性能的問題,本文嘗試采用有限元分析的方法來分析骨螺釘?shù)氖褂们闆r。通過建立模型,預(yù)測得出在150N的剪切力下PLLA/M-nHAP(20w%)復(fù)合原料制備的骨內(nèi)固定螺釘在人體內(nèi)是可用的。
[Abstract]:Most of the internal fixation devices used in the treatment of fracture and bone defect are metal materials, but there are many shortcomings in metal materials, especially in the need of secondary surgical removal, which brings pain to the patients. Therefore, the use of degradable polymer instead of metal represents the development direction of internal fixation devices. However, the aseptic inflammatory reaction after implantation, the poor mechanical strength and the difficulty in processing internal fixation devices are the bottleneck problems that hinder its clinical application. In order to solve the above problems, poly (L-lactic acid) / nano-hydroxyapatite (PLLA/nHAP) composite was selected as the internal fixation material. Nano-hydroxyapatite (nHAP), was prepared on a large scale in a medium reactor, and surface grafting and surface modification were used to prepare nano-hydroxyapatite (nHAP),. Poly (L-lactic acid) grafted nano-hydroxyapatite (PLLA-g-nHAP) and silanized hydroxyapatite (M-nHAPs) were prepared and characterized. The dispersion of modified nHAP and the interfacial compatibility with PLLA were improved. The mechanical tests show that the mechanical properties of the composites can be greatly improved by surface modification of silane coupling agent. The maximum bending strength and modulus of the composites can reach 128.43 MPA and 3.61 GPA respectively. The processing temperature of PLLA is close to the decomposition temperature, and the conventional processing method can easily lead to the decrease of molecular weight and affect the performance of the process. In this study, the internal fixation screw was prepared by using the combination of mixing and injection molding. In order to solve the problem that it is difficult to measure the mechanical properties of products with complicated shape, this paper attempts to use finite element analysis method to analyze the use of bone screws. By establishing the model, it is predicted that the PLLA/M-nHAP (20w%) composite screw can be used in human body under the shear stress of 150N.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R318.6

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本文編號(hào)：2251870