本文關(guān)鍵詞：蜂窩多孔鈣磷鹽骨支架的制備及其性能研究

  更多相關(guān)文章： 擠出 蜂窩 HAP/CaHPO_4晶須 BCP/SiO_2骨支架 β-TCP/β-Ca_2P_2O_7/SiO_2骨支架

【摘要】：本論文基于擠出成型法在制備蜂窩多孔陶瓷方面具有可連續(xù)成型、生產(chǎn)效率高,孔徑可調(diào)、孔徑均勻、開孔率高等這一系列特點(diǎn),對實(shí)驗(yàn)室合成的HAP/CaHPO4晶須擠壓成型,聯(lián)合PMMA微球在蜂窩孔壁造孔,制備出蜂窩多孔骨支架材料。KGM水溶膠是假塑性流體,具有流變性,所以HAP/CaHPO4晶須中加入KGM水溶膠制備的泥料具有較好的可塑性,從而為材料的擠出成型創(chuàng)造了可能；激光器切割有機(jī)玻璃板制備出了合適的擠出成型模芯,采用該模芯能夠一次性擠出孔徑小于600μm的蜂窩多孔材料,避免了后續(xù)灌漿調(diào)節(jié)孔道尺寸的麻煩；生物陶瓷高溫?zé)Y(jié)過程中,晶粒長大異常,結(jié)構(gòu)密實(shí)等導(dǎo)致材料生物活性和生物降解性下降,降低熱處理溫度可以改善材料的生物學(xué)性能。本論文將HAP/CaHPO4的可塑性泥料擠出成型,蜂窩多孔生坯經(jīng)550℃熱處理2h,浸漬硅溶膠0.5小時,制備出了BCP/SiO2蜂窩支架材料。對支架材料進(jìn)行材料學(xué)和生物學(xué)表征,結(jié)果表明：材料孔隙率為69.04%,蜂窩孔徑為400～600μm,抗壓強(qiáng)度為1.17MPa,支架材料浸提液濃度在0.12g/ml下的細(xì)胞增值度大于100%,對細(xì)胞的生長有增殖作用。為了進(jìn)一步提高支架材料的孔隙率,采用PMMA微球?qū)妆谶M(jìn)行造孔。將中位粒徑D50約180μm的PMMA微球(添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%)添加到HAP/CaHPO4晶須的可塑性泥料中,擠出成型獲得支架生坯,生坯經(jīng)過800℃熱處理2h,浸漬硅溶膠0.5小時,制備出了β-TCP/β-Ca2P207/SiO2蜂窩支架材料。對支架材料進(jìn)行材料學(xué)和生物學(xué)的表征,結(jié)果表明：材料孔隙率約80%,蜂窩孔徑為350～550μm,側(cè)壁PMMA微球成孔為180-220μm和KGM分解成孔約2μm,材料的抗壓強(qiáng)度為0.66Mpa,支架材料浸提液濃度在0.2g/ml以下的細(xì)胞毒性試驗(yàn)合格,小于0.1g/ml的細(xì)胞增殖度均大于100%,對細(xì)胞的生長有增殖作用。
【關(guān)鍵詞】：擠出 蜂窩 HAP/CaHPO_4晶須 BCP/SiO_2骨支架 β-TCP/β-Ca_2P_2O_7/SiO_2骨支架
【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】：2015
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-34
• 1.1 骨組織工程學(xué)簡介10-12
• 1.1.1 骨組織工程支架11-12
• 1.1.2 種子細(xì)胞12
• 1.1.3 生長因子12
• 1.2 骨支架材料的分類12-17
• 1.2.1 天然生物衍生材料13-15
• 1.2.2 人工合成材料15-17
• 1.3 羥基磷灰石簡介17-19
• 1.3.1 羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)與性能17-19
• 1.4 磷酸三鈣簡介19-21
• 1.5 魔芋葡甘聚糖簡介21-22
• 1.6 硅溶膠簡介22-26
• 1.6.1 硅對羥基磷灰石生物學(xué)性能的影響22-24
• 1.6.2 硅對羥基磷灰石熱穩(wěn)定性的影響24-26
• 1.7 生物多孔材料的制備方法簡介26-27
• 1.7.1 生物多孔材料制備方法26-27
• 1.8 擠出成型制備蜂窩陶瓷材料27-32
• 1.8.1 擠出成型模芯尺寸設(shè)計28-29
• 1.8.2 影響擠出成型泥料塑性的因素29-30
• 1.8.3 擠出成型工藝流程30-31
• 1.8.4 蜂窩多孔陶瓷的運(yùn)用31-32
• 1.9 本課題研究的目的和主要內(nèi)容32-34
• 第二章 擠出法制備蜂窩狀多孔BCP骨修復(fù)材料34-52
• 2.1 引言34-35
• 2.2 實(shí)驗(yàn)所用的原料35
• 2.3 實(shí)驗(yàn)所用的儀器和設(shè)備35
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線35-38
• 2.4.1 擠出成型模芯的制作35-36
• 2.4.2 可塑性泥團(tuán)的制備36
• 2.4.3 蜂窩多孔材料的制備36-38
• 2.5 檢測與表征38-40
• 2.5.1 可塑性泥料的粘度測定38
• 2.5.2 X射線衍射(XRD)分析38
• 2.5.3 抗壓強(qiáng)度和孔隙率分析38-39
• 2.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)分析39
• 2.5.5 熱重-差熱(TG-DSC)分析39
• 2.5.6 體外生物降解性能試驗(yàn)39-40
• 2.5.7 細(xì)胞毒性試驗(yàn)40
• 2.6 檢測與結(jié)果討論40-52
• 2.6.1 可塑性泥料的粘度分析40-41
• 2.6.2 熱處理溫度對支架孔隙率和抗壓強(qiáng)度的影響41-42
• 2.6.3 蜂窩支架材料的熱重分析與升溫程序設(shè)定42-43
• 2.6.4 蜂窩支架材料的XRD分析43-45
• 2.6.5 模具尺寸對孔隙率和抗壓強(qiáng)度影響45-49
• 2.6.6 蜂窩支架材料形貌分析49-50
• 2.6.7 蜂窩支架材料的體外降解性能分析50
• 2.6.8 蜂窩支架材料的細(xì)胞毒性試驗(yàn)分析50-52
• 第三章 擠出制備蜂窩多孔材料與孔壁造孔52-68
• 3.1 引言52-53
• 3.2 實(shí)驗(yàn)所用的原料53
• 3.3 實(shí)驗(yàn)所用的儀器和設(shè)備53-54
• 3.4 實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線54-56
• 3.5 檢測與表征56-57
• 3.5.1 PMMA微球粒度分析56
• 3.5.2 生坯支架材料的熱重分析56
• 3.5.3 熱處理后支架樣品的XRD分析56
• 3.5.4 熱處理后支架樣品的FTIR分析56-57
• 3.5.5 熱處理后支架樣品的抗壓強(qiáng)度和孔隙率分析57
• 3.5.6 熱處理后支架樣品SEM分析57
• 3.5.7 熱處理后支架樣品降解性能分析57
• 3.5.8 熱處理后支架樣品的細(xì)胞毒性試驗(yàn)57
• 3.6 樣品的檢測與結(jié)果討論57-68
• 3.6.1 PMMA微球的宏觀形貌和粒度分析57-59
• 3.6.2 生坯支架材料的DSC-TG分析與升溫程序設(shè)定59-60
• 3.6.3 蜂窩支架材料的XRD分析60-61
• 3.6.4 蜂窩支架材料的FTIR分析61-62
• 3.6.5 造孔劑含量對支架材料的孔隙率和抗壓強(qiáng)度的影響62-64
• 3.6.6 蜂窩支架材料的SEM分析64-65
• 3.6.7 材料降解試驗(yàn)65-66
• 3.6.8 細(xì)胞毒性試驗(yàn)66-68
• 第四章 結(jié)論與展望68-70
• 4.1 結(jié)論68
• 4.2 問題及展望68-70
• 致謝70-72
• 參考文獻(xiàn)72-80
• 附錄 A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：569768