羥基磷灰石晶須材料人工骨支架的制備與性能研究
發(fā)布時間:2017-05-20 12:21
本文關(guān)鍵詞:羥基磷灰石晶須材料人工骨支架的制備與性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:組織工程的目標是復(fù)制和再造人體組織與器官,其通過將活細胞接種于生物支架材料后再植人體內(nèi)以實現(xiàn)修復(fù)和替代缺損組織。骨組織工程是組織工程領(lǐng)域中研究發(fā)展最快而且獲得了很好的結(jié)果。理想的骨組織工程支架材料的要求有:有良好的生物相容性和生物活性,有良好的生物降解性,有三維立體多孔結(jié)構(gòu),有很好的可塑性,有一定的機械強度和良好的材料-細胞界面。盡管目前支架材料研究發(fā)展很快,但至今為止還沒有設(shè)計出一種理想的適合于軟骨和硬骨的組織工程材料支架。羥基磷灰石(Hydroxyapatite, HAP)是人體骨中的主要無機成分,作為骨支架植入材料具有良好的生物相容性和生物活性,好的骨傳導(dǎo)性。但是羥基磷灰石支架的制備成型很難,降解性能達不到理想需要,本文擬采用水熱均相沉淀法制備出HAP晶須和Sr-HAP晶須,并采用浸漬燒結(jié)和仿生法相結(jié)合的方法制備了HAP晶須復(fù)合支架材料。 通過水熱均相沉淀法制備出HAP晶須,即以四水硝酸鈣、磷酸氫二銨、尿素、山梨醇、羥基磷灰石籽晶為主要原料,用濃硝酸調(diào)節(jié)pH值,在水浴條件下,采用水熱均相沉淀法,制備出了HAP晶須。在制備HAP晶須的基礎(chǔ)上,使用水熱均相沉淀法改進工藝制備出了Sr-HAP晶須,通過XRD、IR、SEM和TEM對制備的晶須的結(jié)晶性和結(jié)構(gòu)形貌進行了表征;通過PBS浸泡研究晶須的體外降解性能,通過MTT法研究晶須的細胞毒性。 研究結(jié)果表明:使用水熱均相沉淀法制備出了HAP晶須和Sr-HAP晶須,可知反應(yīng)時間為36h,尿素的量為24g,制備的HAP晶須較好,平均長度在65μm左右,平均直徑在2μm左右,平均長徑比為32.5左右,有碳酸羥基磷灰石的存在,材料無細胞毒性。制備Sr-HAP晶須與HAP晶須相比,平均長度變短,平均長徑比變小,在31.99左右,降解速率增加,也無細胞毒性。 采用浸漬燒結(jié)與仿生法相結(jié)合的方法制備了HAP晶須復(fù)合支架材料,即以實驗制備的HAP晶須和Na2SiO39·H2O為主要原料,水為溶劑,制備出了復(fù)合支架材料。將復(fù)合支架材料燒結(jié)后,在模擬體液(SBF)中進行浸泡仿生礦化。通過XRD、IR、SEM對復(fù)合支架的結(jié)晶性及支架的結(jié)構(gòu)形貌進行了表征;測試了復(fù)合支架的孔隙率、抗壓強度、體外降解率;通過MTT法研究了復(fù)合支架的細胞毒性。 研究結(jié)果表明:制備的復(fù)合支架表面具有均一球狀羥基磷灰石顆粒沉積,NaSiO3與HAP晶須反應(yīng)生成Si-O網(wǎng)絡(luò)體結(jié)構(gòu),借助支架仿生礦化的HAP增加復(fù)合的支架的力學性能,復(fù)合支架具有一定的降解性能,經(jīng)MTT法證明了復(fù)合支架無細胞毒性。
【關(guān)鍵詞】:HAP晶須 Sr-HAP晶須 水熱均相沉淀法 仿生法 復(fù)合支架
【學位授予單位】:昆明理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R318.08
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-24
- 1.1 組織工程學簡介10-15
- 1.1.1 組織工程學分類12
- 1.1.2 種子細胞在組織工程中的應(yīng)用研究12-13
- 1.1.3 生物支架材料在組織工程中的應(yīng)用研究13
- 1.1.4 骨組織工程的基本要素13-15
- 1.1.5 骨組織工程的應(yīng)用展望15
- 1.2 羥基磷灰石簡介15-23
- 1.2.1 羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)與性能15-17
- 1.2.2 羥基磷灰石的制備及摻雜研究17-22
- 1.2.3 羥基磷灰石的復(fù)合材料22-23
- 1.3 本課題的研究意義及目的23-24
- 第二章 羥基磷灰石晶須的制備及性能研究24-42
- 2.1 實驗原料24
- 2.2 實驗儀器與設(shè)備24-25
- 2.3 實驗方案25-26
- 2.4 檢測與表征26-28
- 2.4.1 X射線衍射(XRD)分析26-27
- 2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析27
- 2.4.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析27
- 2.4.4 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析27
- 2.4.5 體外降解實驗27
- 2.4.6 材料細胞毒性試驗27-28
- 2.5 結(jié)果與討論28-39
- 2.5.1 HAP晶須的XRD分析28-31
- 2.5.2 HAP晶須的SEM分析31-33
- 2.5.3 HAP晶須的TEM分析33-36
- 2.5.4 HAP晶須的FT-IR分析36-37
- 2.5.5 HAP晶須的體外降解性能分析37-38
- 2.5.6 HAP晶須的細胞毒性實驗分析38-39
- 2.6 本章小結(jié)39-42
- 第三章 摻鍶羥基磷灰石晶須的制備及其性能研究42-56
- 3.1 實驗原料42
- 3.2 實驗儀器與設(shè)備42-43
- 3.3 實驗方案43-44
- 3.4 檢測與表征44-46
- 3.4.1 X射線衍射(XRD)分析44
- 3.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析44-45
- 3.4.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析45
- 3.4.4 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析45
- 3.4.5 體外降解實驗45
- 3.4.6 材料細胞毒性試驗45-46
- 3.5 結(jié)果與討論46-55
- 3.5.1 摻鍶HAP晶須的XRD分析46-48
- 3.5.2 摻鍶HAP晶須的SEM分析48-49
- 3.5.3 摻鍶HAP晶須的TEM分析49-52
- 2.5.4 摻鍶HAP晶須的FT-IR分析52-53
- 3.5.5 摻鍶HAP晶須的體外降解性能分析53-54
- 3.5.6 摻鍶HAP晶須的細胞毒性實驗分析54-55
- 3.6 本章小結(jié)55-56
- 第四章 羥基磷灰石晶須復(fù)合支架的制備及其性能研究56-76
- 4.1 實驗原料56-57
- 4.2 實驗儀器與設(shè)備57
- 4.3 實驗方案與設(shè)計57-60
- 4.4 檢測與表征60-61
- 4.4.1 孔隙率分析60
- 4.4.2 抗壓強度分析60
- 4.4.3 X射線衍射(XRD)分析60
- 4.4.4 掃描電子顯微鏡(SEM)分析60
- 4.4.5 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析60
- 4.4.6 體外降解實驗60-61
- 4.4.7 材料細胞毒性試驗61
- 4.5 結(jié)果與討論61-73
- 4.5.1 孔隙率分析61-63
- 4.5.2 抗壓強度分析63-64
- 4.5.3 體外降解性能分析64-66
- 4.5.4 綜合性能分析66-69
- 4.5.5 復(fù)合材料的XRD分析69-70
- 4.5.6 復(fù)合材料的SEM分析70-71
- 4.5.7 復(fù)合材料的FT-IR分析71-73
- 4.5.8 復(fù)合材料的細胞毒性試驗73
- 4.6 本章小結(jié)73-76
- 第五章 結(jié)論與展望76-78
- 5.1 結(jié)論76-77
- 5.2 展望77-78
- 致謝78-80
- 參考文獻80-88
- 附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文88-89
- 附錄B 相關(guān)圖表89-92
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 王芬;張玲;;引氟量對含氟羥基磷灰石納米晶結(jié)構(gòu)的影響[J];材料科學與工藝;2008年04期
2 石高亮;董衍林;;羥基磷灰石的應(yīng)用研究進展[J];農(nóng)家科技;2011年S1期
本文關(guān)鍵詞:羥基磷灰石晶須材料人工骨支架的制備與性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:381618
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