孔隙結構可控的生物多孔陶瓷研制
發(fā)布時間:2021-09-18 23:52
羥基磷灰石(HA)具有與機體骨無機成分相似的化學組成,表現(xiàn)出良好的生物活性、骨傳導性和骨誘導性,在骨修復和骨移植領域發(fā)揮了巨大作用。但是,作為骨組織工程支架材料,多孔HA陶瓷的強度低、孔隙率低、孔隙連通性不足。制備孔隙結構人為可控且具有一定強度的生物多孔陶瓷支架,是目前骨組織工程研究的重點和熱點。為解決現(xiàn)有生物多孔陶瓷支架材料孔隙率低、孔隙連通性差的問題,首次提出了彈性致孔劑-凝膠壓濾成型制備孔隙結構可控的多孔陶瓷支架技術。研究了彈性微球致孔劑的制備技術,考察了制備條件對彈性微球致孔劑形貌、粒徑、力學性能的影響;研究了影響丙烯酰胺凝膠體系注模漿料流動性的因素,獲得了流動性好且固含量高的凝膠注模陶瓷漿料;研究了坯體成形條件與孔隙結構的關系,制備出了孔隙結構人為可控的生物多孔陶瓷支架材料,主要結論如下:以高濃度聚乙烯醇(PVA)溶液為原料,利用常壓水蒸汽控制PVA溶液溫度和濕度的改進高壓靜電技術,制備出了表面光滑、彈性和力學性能良好、粒徑在400600μm的PVA彈性微球致孔劑,可以滿足彈性致孔劑-凝膠壓濾成型技術制備多孔陶瓷的要求。采用化學共沉淀法,以水為溶劑制備出...
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
凝膠注模原理圖
2.2.2 PVA 彈性微球的制備①彈性微球制備裝置及原理改進的高壓靜電 PVA 彈性微球制備裝置示意如圖 2.1,為保證高濃度 PVA 溶液的良好流動性,裝有 PVA 溶液的注射器浸于沸水浴中保溫,并用布滿高溫水蒸汽的氣室對針尖保溫和保濕。注射器中的 PVA 溶液在壓力作用下從針尖流出(6號醫(yī)用針頭);接通高壓電源后,針頭(正極)與金屬環(huán)(負極)之間形成高壓電場產(chǎn)生強電場力,電場力促使 PVA 液滴迅速脫離針尖,陸續(xù)滴入低溫凝固液中凝結成微球,經(jīng)過反復冷凍/解凍使 PVA 之間發(fā)生物理交聯(lián),即可形成 PVA 彈性微球。
②力學性能材料的力學性能一般采用Instron等儀器測試。但是,因為PVA微球粒徑小,難以用常規(guī)的方法測試。為此,本實驗自主設計了如圖2.2所示的測試裝置,以PVA微球的形變率來評價其力學強度。將粒徑一致的微球均勻擺放在兩片載玻片中間的固定位置,使用砝碼對PVA微球加載。微球的形變量用光學顯微鏡的微調準焦螺旋來測定。PVA微球形變率的計算方法如式2.1k=l/d (2.1)式中:k為形變率,l為微球粒徑形變量,d為微球粒徑。圖 2.2 微球力學性能檢測原理圖Figure 2.2 Schematic presentation of mechanical properties measuring
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物陶瓷材料的應用及其發(fā)展前景[J]. 崔福齋,郭牧遙. 藥物分析雜志. 2010(07)
[2]中國生物醫(yī)用材料的科研與產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀[J]. 楊飛,王身國. 新材料產(chǎn)業(yè). 2010(07)
[3]生物醫(yī)用材料及其產(chǎn)業(yè)化概況與發(fā)展思考[J]. 劉昌勝,陳芳萍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2010(07)
[4]我國生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 范德增. 新材料產(chǎn)業(yè). 2010(07)
[5]骨組織工程支架材料的種類及發(fā)展趨勢[J]. 何春耒,王大平,馬經(jīng)野. 中國組織工程研究與臨床康復. 2009(25)
[6]骨組織工程支架材料的研究現(xiàn)狀與應用差距[J]. 陳利武,王大平. 中國組織工程研究與臨床康復. 2009(25)
[7]聚乙烯醇水溶液反復冷凍過程中的溶劑化效應[J]. 李文波,薛鋒,程鎔時. 高分子學報. 2008(12)
[8]生物陶瓷材料的研究進展[J]. 焦永峰,趙磊. 江蘇陶瓷. 2008(02)
[9]陶瓷凝膠注模成型工藝的研究進展[J]. 李承亮,趙興宇,郭文利,梁彤祥. 材料導報. 2007(05)
[10]骨形態(tài)發(fā)生蛋白在骨組織工程中的臨床應用[J]. 黃暉,楊志. 中國組織工程研究與臨床康復. 2007(02)
本文編號:3400577
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
凝膠注模原理圖
2.2.2 PVA 彈性微球的制備①彈性微球制備裝置及原理改進的高壓靜電 PVA 彈性微球制備裝置示意如圖 2.1,為保證高濃度 PVA 溶液的良好流動性,裝有 PVA 溶液的注射器浸于沸水浴中保溫,并用布滿高溫水蒸汽的氣室對針尖保溫和保濕。注射器中的 PVA 溶液在壓力作用下從針尖流出(6號醫(yī)用針頭);接通高壓電源后,針頭(正極)與金屬環(huán)(負極)之間形成高壓電場產(chǎn)生強電場力,電場力促使 PVA 液滴迅速脫離針尖,陸續(xù)滴入低溫凝固液中凝結成微球,經(jīng)過反復冷凍/解凍使 PVA 之間發(fā)生物理交聯(lián),即可形成 PVA 彈性微球。
②力學性能材料的力學性能一般采用Instron等儀器測試。但是,因為PVA微球粒徑小,難以用常規(guī)的方法測試。為此,本實驗自主設計了如圖2.2所示的測試裝置,以PVA微球的形變率來評價其力學強度。將粒徑一致的微球均勻擺放在兩片載玻片中間的固定位置,使用砝碼對PVA微球加載。微球的形變量用光學顯微鏡的微調準焦螺旋來測定。PVA微球形變率的計算方法如式2.1k=l/d (2.1)式中:k為形變率,l為微球粒徑形變量,d為微球粒徑。圖 2.2 微球力學性能檢測原理圖Figure 2.2 Schematic presentation of mechanical properties measuring
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物陶瓷材料的應用及其發(fā)展前景[J]. 崔福齋,郭牧遙. 藥物分析雜志. 2010(07)
[2]中國生物醫(yī)用材料的科研與產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀[J]. 楊飛,王身國. 新材料產(chǎn)業(yè). 2010(07)
[3]生物醫(yī)用材料及其產(chǎn)業(yè)化概況與發(fā)展思考[J]. 劉昌勝,陳芳萍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2010(07)
[4]我國生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 范德增. 新材料產(chǎn)業(yè). 2010(07)
[5]骨組織工程支架材料的種類及發(fā)展趨勢[J]. 何春耒,王大平,馬經(jīng)野. 中國組織工程研究與臨床康復. 2009(25)
[6]骨組織工程支架材料的研究現(xiàn)狀與應用差距[J]. 陳利武,王大平. 中國組織工程研究與臨床康復. 2009(25)
[7]聚乙烯醇水溶液反復冷凍過程中的溶劑化效應[J]. 李文波,薛鋒,程鎔時. 高分子學報. 2008(12)
[8]生物陶瓷材料的研究進展[J]. 焦永峰,趙磊. 江蘇陶瓷. 2008(02)
[9]陶瓷凝膠注模成型工藝的研究進展[J]. 李承亮,趙興宇,郭文利,梁彤祥. 材料導報. 2007(05)
[10]骨形態(tài)發(fā)生蛋白在骨組織工程中的臨床應用[J]. 黃暉,楊志. 中國組織工程研究與臨床康復. 2007(02)
本文編號:3400577
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