本文關(guān)鍵詞：復合涂層增強多孔HA陶瓷支架及其性能表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于具有良好的生物相容性、骨傳導性,羥基磷灰石(HA)被廣泛應用于骨組織工程。然而其高脆性和低強度卻極大的限制了HA的應用。此外,高溫燒結(jié)過程的HA高度結(jié)晶,生物活性低,不利于誘導新骨生成。高分子涂覆是骨組織工程改性HA的主要方法之一。骨組織工程支架需滿足以下基本要求：(1)優(yōu)良的生物相容性；(2)良好的貫通性和較高的孔隙率；(3)優(yōu)良的力學性能；(4)良好的細胞/材料界面；(5)低毒或無毒性。 本課題利用離子濾除法制備了多孔HA支架,隨后,利用聚己內(nèi)酯(PCL)分別復合納米羥基磷灰石粉末(nHA)或微納米生物玻璃粉末(nBG)涂覆HA多孔支架,nHA和nBG粉末添加量均為(10—40)wt%并表征其微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、力學性能等。選取力學性能最優(yōu)的支架進行仿生礦化、細胞實驗和異位成骨實驗,并取得了滿意結(jié)果。本實驗獲得以下主要結(jié)論： (1)使用粒子濾除法能夠制備出貫通性好、孔徑分布均勻、孔隙率較高的多孔HA陶瓷支架,且支架力學性能基本滿足骨組織工程的要求。 (2)復合涂層涂覆多孔HA支架后對其力學性能有較大提高,且孔隙率幾乎保持不變,最優(yōu)力學性能均在粉末含量為30wt%時取得,并命名為nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA復合支架,最大抗壓強度分別為1.98MPa和1.78MPa。 (3)HA、PCL/HA、nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA四組支架礦化21天后微觀結(jié)構(gòu)照片顯示,nBG-PCL/HA復合支架表面促進生成較多的磷灰石礦化物,說明nBG-PCL/HA復合支架具有最高的生物活性。 (4)細胞實驗結(jié)果顯示,成骨細胞在支架上均能夠正常生長,說明各支架具有良好的生物相容性。 (5)支架在實驗犬背部肌肉組織內(nèi)植入2個月的組織學檢測顯示,四種支架內(nèi)均有新骨形成,尤其是nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA孔內(nèi)有更多的新生骨組織,說明這兩種支架表面復合涂層中的生物活性納米顆粒對誘導新骨生成具有積極的促進作用。
【關(guān)鍵詞】：骨組織工程 PCL 生物玻璃 復合支架 仿生礦化 組織學染色
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 引言12-13
• 1.2 組織工程材料的研究進展13-18
• 1.2.1 生物材料的發(fā)展歷程13-14
• 1.2.2 骨組織工程對生物支架材料的性能要求14-15
• 1.2.3 骨組織工程常用支架材料15-18
• 1.3 骨組織工程支架制備技術(shù)18-22
• 1.4 多孔HA支架改性22-23
• 1.4.1 力學性能改性22-23
• 1.4.2 仿生礦化性能改性23
• 1.5 多孔支架與組織再生的關(guān)系23-24
• 1.5.1 多孔支架結(jié)構(gòu)對成骨細胞的影響23-24
• 1.5.2 多孔生物支架結(jié)構(gòu)對骨組織再生的關(guān)系24
• 1.6 本課題研究意義和內(nèi)容24-26
• 1.6.1 本課題研究意義24-25
• 1.6.2 本課題研究內(nèi)容25-26
• 第二章 實驗材料、實驗儀器和表征方法26-32
• 2.1 實驗材料26-28
• 2.1.1 支架制備所需實驗材料26
• 2.1.2 仿生礦化實驗所需試劑26-27
• 2.1.3 體內(nèi)植入實驗所需試劑27-28
• 2.2 實驗儀器28-29
• 2.2.1 支架制備所需儀器28
• 2.2.2 支架體內(nèi)植入實驗過程所需儀器28-29
• 2.3 實驗主要檢測方法29-32
• 2.3.1 HA支架結(jié)構(gòu)分析29
• 2.3.2 收縮率測定29-30
• 2.3.3 孔隙率的測定30
• 2.3.4 抗壓強度測試30
• 2.3.5 Alarmar Blue檢測30-31
• 2.3.6 HE、甲苯胺藍、改良Masson染色檢測31-32
• 第三章 復合涂層涂覆HA支架及表征32-44
• 3.1 引言32-34
• 3.2 多孔HA陶瓷支架的制備34
• 3.3 結(jié)果與討論34-38
• 3.3.1 多孔HA陶瓷支架的相成分34
• 3.3.2 多孔HA支架的結(jié)構(gòu)34-36
• 3.3.3 多孔HA支架的孔隙率36-37
• 3.3.4 多孔HA支架的抗壓強度37-38
• 3.4 復合涂層的制備38-39
• 3.5 復合支架的性能表征39-43
• 3.5.1 復合支架的孔隙率39-40
• 3.5.2 復合支架的表面結(jié)構(gòu)40-41
• 3.5.3 復合支架的力學性能41-42
• 3.5.4 復合支架親水性42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 支架的生物礦化性能和細胞行為研究44-55
• 4.1 引言44
• 4.2 仿生礦化工藝44
• 4.2.1 SBF的配制44
• 4.2.2 礦化過程44
• 4.3 支架的生物礦化性能研究44-48
• 4.4 礦化過程對支架抗壓強度的影響48-50
• 4.5 支架的細胞實驗50-54
• 4.5.1 成骨細胞的培養(yǎng)50
• 4.5.2 成骨細胞傳代培養(yǎng)50-51
• 4.5.3 細胞的接種51
• 4.5.4 Alamar Blue檢測細胞增殖情況51-52
• 4.5.5 細胞SEM形貌觀察52-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第五章 體內(nèi)植入實驗55-62
• 5.1 引言55-56
• 5.2 體內(nèi)實驗具體步驟56-57
• 5.2.1 支架的植入56-57
• 5.2.2 支架表觀形貌觀察57
• 5.3 組織學染色57-61
• 5.3.1 組織學染色技術(shù)簡介57-58
• 5.3.2 支架組織學染色分析58-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文76

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：復合涂層增強多孔HA陶瓷支架及其性能表征，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：442070