本文關(guān)鍵詞：硫酸鈣基多孔復(fù)合支架材料的制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：骨支架作為骨組織工程的一個重要研究領(lǐng)域,在臨床醫(yī)學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用。骨支架材料種類繁多,均有其優(yōu)缺點(diǎn),能在一定程度上滿足要求,但一般都存在諸如降解速率不匹配和生物活性低的缺點(diǎn)。因此,尋找具有良好降解性和生物活性的骨支架材料一直是骨科研究的熱點(diǎn)。硫酸鈣作為骨支架材料已有較長歷史,以往研究表明硫酸鈣具有良好的生物相容性、骨傳導(dǎo)性、體內(nèi)能夠完全降解、對周圍組織沒有炎癥及異物刺激作用,并且還具有潛在的骨誘導(dǎo)性。然而,硫酸鈣也存在一些缺點(diǎn),這已經(jīng)限制了其在臨床上的應(yīng)用。由于硫酸鈣的生物活性較低,使得它無法在治療的早期與骨組織發(fā)生鍵合,同時過快的降解速率也影響了它的骨修復(fù)效果。本論文選擇各方面性能較優(yōu)的硫酸鈣骨支架材料作為基體材料,外加硅酸鈉或硅酸鈉水溶液(水玻璃),形成硫酸鈣基復(fù)合支架材料,包括硫酸鈣球形顆粒牙槽骨支架材料和硫酸鈣基多孔復(fù)合支架材料,并對支架材料的制備工藝和相關(guān)性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)的主要研究內(nèi)容包括以下三個方面： 第一、首先通過蒸壓法制備出α-半水硫酸鈣粉,再以制備的α-半水硫酸鈣粉為原料,通過攪拌法制備硫酸鈣球形顆粒。在實(shí)驗(yàn)室條件下考察了半水硫酸鈣粉末添加量,造球時間以及水玻璃粘接劑濃度對球形顆粒粒徑、抗壓強(qiáng)度和造球得率的影響,并為制備硫酸鈣球形顆粒牙槽骨支架材料提供了基本數(shù)據(jù)。研究結(jié)果：當(dāng)以去離子水為粘接劑、造球時間均為4min時,隨著粉末加料量增加顆粒平均粒徑也相應(yīng)增加,而造球得率和抗壓強(qiáng)度沒有明顯的變化；當(dāng)粉末加料量為2.0g、以去離子水為粘接劑時,隨著造球時間的延長球形顆粒的抗壓強(qiáng)度增高,而顆粒粒徑和造球得率沒有明顯的變化,當(dāng)造球時間達(dá)到4min后,抗壓強(qiáng)度趨于恒定；當(dāng)粉末加料量為2.0g,造球時間均為4min時,隨著水玻璃粘接劑濃度的提高造球得率下降、抗壓強(qiáng)度升高,而顆粒粒徑?jīng)]有明顯的變化。 第二、為改善硫酸鈣球形顆粒牙槽骨修復(fù)材料的生物活性和降解性能,將硅酸鈉水玻璃引入該材料中,α-半水硫酸鈣為原料,采用攪拌法制備了硫酸鈣球形顆粒。采用FT-IR, XRD,SEM表征材料的微觀形貌,降解性能和生物活性。研究了水玻璃對材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。研究結(jié)果：在SBF溶液中,這種改性球形顆�？梢缘V化生成大量的類骨磷灰石以及磷酸鎂,具有極強(qiáng)的礦化功能,生物活性顯著提高；低溶解度的水化硅酸鈣凝膠,水玻璃膜對球形顆粒孔隙的填充和晶粒的包裹、粘接及球形顆粒的高礦化性能,使得該球形顆粒在SBF溶液中的生物降解速率遠(yuǎn)低于未經(jīng)水玻璃改性的球形顆粒,且水玻璃濃度越大降解速率越低。 第三、為改善硫酸鈣多孔支架材料的降解性能和生物活性,將硅酸鈉引入到硫酸鈣中,α-半水硫酸鈣為原料,采用粒子瀝出法制備了硫酸鈣基多孔復(fù)合支架材料。研究了不同含量的造孔劑和硅酸鈉對硫酸鈣多孔支架的影響。研究結(jié)果：隨著造孔劑添加量的增大純硫酸鈣多孔支架材料的孔隙率升高、抗壓強(qiáng)度急劇減��；純硫酸鈣多孔支架中造孔劑添加量不同時,二水硫酸鈣的晶型和尺寸也不同；硫酸鈣基多孔復(fù)合支架材料中,硅酸鈉與一部分α-半水硫酸鈣結(jié)合生成了硅酸鈣和硫酸鈉,硅酸鈉的添加量越多硅酸鈣的生成量也越大,能譜分析表明硫酸鈣多孔支架中Si除了與Ca結(jié)合形成硅酸鈣,其余還形成了二氧化硅凝膠；隨著硅酸鈉含量提高,多孔復(fù)合支架的抗壓強(qiáng)度也提高,但當(dāng)含量達(dá)到20%時,抗壓強(qiáng)度反而降低；低溶解度的硅酸鈣,二氧化硅凝膠膜對硫酸鈣多孔支架孔隙的填充和晶粒的包裹、粘接及多孔支架的密排大晶體,使得該多孔復(fù)合支架在SBF溶液中的生物降解速率遠(yuǎn)低于純硫酸鈣多孔支架,且硅酸鈉添加量越大降解速率越低。
【關(guān)鍵詞】：硫酸鈣 硅酸鈉 球形顆粒 多孔復(fù)合支架材料 生物活性
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TB332;R318.08
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 組織工程概述10-12
• 1.1.1 組織工程學(xué)的歷史10
• 1.1.2 組織工程學(xué)科內(nèi)容10-12
• 1.1.2.1 種子細(xì)胞10-11
• 1.1.2.2 細(xì)胞支架材料11
• 1.1.2.3 細(xì)胞信號分子11
• 1.1.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境11-12
• 1.1.3 組織工程對生物醫(yī)用支架材料的新要求12
• 1.2 骨組織工程介紹12-16
• 1.2.1 骨組織工程發(fā)展歷史介紹12-13
• 1.2.2 骨組織工程支架材料介紹13-16
• 1.3 生物活性無機(jī)非金屬材料16-19
• 1.4 硫酸鈣骨支架材料19-21
• 1.4.1 硫酸鈣骨支架材料的發(fā)展歷史19
• 1.4.2 硫酸鈣骨支架材料的性能特點(diǎn)19-20
• 1.4.3 硫酸鈣骨支架材料的作用機(jī)制20-21
• 1.5 課題的提出和本文的研究重點(diǎn)21-24
• 第二章 α-半水硫酸鈣粉末造球工藝的研究24-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)所用原料24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器和設(shè)備24-25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線25-26
• 2.4 樣品的檢測與表征26-28
• 2.4.1 粒徑分析26-27
• 2.4.2 造球得率分析27
• 2.4.3 抗壓強(qiáng)度測試27-28
• 2.5 研究結(jié)果與討論28-31
• 2.5.1 粉末添加量28-29
• 2.5.2 造球時間29-30
• 2.5.3 粘接劑的濃度30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第三章 硫酸鈣球形顆粒牙槽骨支架材料的性能研究33-46
• 3.1 實(shí)驗(yàn)所用原料33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器和設(shè)備33-34
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線34-36
• 3.4 樣品的檢測與表征36-37
• 3.4.1 球形顆粒的表面形貌分析36
• 3.4.2 球形顆粒的物相成分分析36
• 3.4.2.1 X射線衍射分析(XRD)36
• 3.4.2.2 傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析(FTIR)36
• 3.4.3 球形顆粒的降解性能分析36-37
• 3.4.3.1 失重率分析36-37
• 3.4.3.2 PH值分析37
• 3.4.4 球形顆粒的生物活性評價37
• 3.5 研究結(jié)果與討論37-45
• 3.5.1 球形顆粒的表面形貌分析37-39
• 3.5.2 球形顆粒的物相成分分析39-40
• 3.5.3 球形顆粒的降解性能分析40-42
• 3.5.4 球形顆粒的生物活性評價42-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 硫酸鈣基多孔復(fù)合支架材料的制備及其性能研究46-60
• 4.1 實(shí)驗(yàn)所用原料46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器和設(shè)備46-47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線47-48
• 4.4 樣品的檢測與表征48-49
• 4.4.1 微觀結(jié)構(gòu)分析48
• 4.4.2 物相組成分析48-49
• 4.4.3 力學(xué)性能分析49
• 4.4.4 孔隙率分析49
• 4.5 研究結(jié)果與討論49-58
• 4.5.1 不同含量的造孔劑對硫酸鈣多孔支架的影響49-54
• 4.5.2 不同含量的硅酸鈉對硫酸鈣多孔支架的影響54-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第五章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60-61
• 5.2 展望61-62
• 致謝62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 附錄A70-71
• 附錄B71-73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 石桂欣,王身國,貝建中,夏照帆,肖仕初,劉旺;皮膚組織工程—細(xì)胞支架的構(gòu)筑及其生物相容性評價[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2002年03期

2 薛志剛;任瑞晨;李彩霞;;影響石煤球團(tuán)造球工藝因素分析[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年S1期

3 郝建原,鄧先模;復(fù)合生物材料的研究進(jìn)展[J];高分子通報;2002年05期

4 曾國慶,肖薇,黃占杰;生物活性陶瓷基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用進(jìn)展[J];骨與關(guān)節(jié)損傷雜志;1995年03期

5 萬濤;閆玉華;朱晏軍;陳曉明;;PMMA/HA-GF復(fù)合材料在模擬體液中表面類骨磷灰石的形成[J];功能材料;2007年05期

6 胡繼林;王志強(qiáng);劉鑫;;超細(xì)硅酸鈣對磷酸鈣骨水泥性能的影響[J];硅酸鹽通報;2011年02期

7 侯銳,毛天球;生長因子在組織工程中的應(yīng)用[J];國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊;2002年05期

8 郭亞平;唐海雄;賈德昌;周玉;;貝殼表面沉積片狀磷灰石及其體外生物活性[J];稀有金屬材料與工程;2009年S2期

9 代書華,劉百臣,趙慶杰,沈峰滿,余艾冰;含鋅電爐粉塵的造球特性[J];材料與冶金學(xué)報;2004年03期

10 張其清,張立海,馬東瑞,袁歆,劉玲蓉;組織工程及其支架研究進(jìn)展和面臨的問題及展望[J];基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床;2001年06期

  本文關(guān)鍵詞：硫酸鈣基多孔復(fù)合支架材料的制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：404298