本文關(guān)鍵詞：多功能生物活性玻璃的制備及成骨性能研究

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【摘要】：生物活性玻璃(Bioglassess,BGs)由于其優(yōu)異的成骨性能在骨組織修復(fù)方面得到廣泛的關(guān)注。但隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的生物活性玻璃和介孔生物活性玻璃已經(jīng)不能滿足組織工程的要求。目前,主要是通過合成3D貫通多級(jí)孔生物活性玻璃或有機(jī)復(fù)合生物活性玻璃,從而實(shí)現(xiàn)多功能化。本文基于溶膠-凝膠合成的生物活性玻璃的基礎(chǔ)上,進(jìn)行3D復(fù)合孔結(jié)構(gòu)改造并同時(shí)提高材料抗菌性能和機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行一系列表征:XRD、SEM、TEM、N2吸附-脫附、機(jī)械強(qiáng)度等。對(duì)所合成材料進(jìn)行體外成骨、藥物釋放、細(xì)胞增殖和抗菌能力等研究。研究?jī)?nèi)容主要包括以下三個(gè)方面:(1)利用菌絲體和P123分別作為大孔和介孔的模板合成具有3D貫通大孔道結(jié)構(gòu)的生物活性玻璃,同時(shí)孔壁具有介孔相結(jié)構(gòu)。該材料模仿細(xì)胞外基質(zhì)形貌,有利于細(xì)胞粘附和增殖。同時(shí)對(duì)材料的藥物緩釋性能、體外成骨和生物相容性進(jìn)行研究。(2)采用具有3D大孔的蒲草植物和P123作為雙模板合成了介孔-大孔材料,該材料的孔壁交替修飾PLA和HAp涂層,可提高復(fù)合孔生物活性玻璃的機(jī)械強(qiáng)度并改善表面親水性。另外對(duì)材料的藥物釋放性能、體外成骨、細(xì)胞增殖能力等方面考察。(3)采用PMMA和P123作為雙模板合成了多級(jí)復(fù)合孔材料,該材料具有3D貫通的大孔道結(jié)構(gòu),有益于骨細(xì)胞和軟組織的攀附生長(zhǎng);其大孔壁為介孔相結(jié)構(gòu),較高的比表面積有益于藥物的組織,同時(shí)保留在孔壁上的PMMA能提高材料的機(jī)械強(qiáng)度。在材料中摻入的Ti元素使材料具有良好的抗菌性能。體外成骨性能和細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)表明,其具有良好的生物相容性,有望成為新一代多功能骨修復(fù)材料。研究表明,多功能生物活性玻璃表現(xiàn)出3D貫通復(fù)合孔結(jié)構(gòu),有益于藥物及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸,并在體外成骨及生物活性等方面表現(xiàn)出色,這些材料有望應(yīng)用于骨組織修復(fù)工程。
【關(guān)鍵詞】：生物活性玻璃 復(fù)合孔 成骨性能 藥物釋放 生物相容性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R318.08
【目錄】：

• 摘要11-12
• Abstract12-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 引言14-15
• 1.2 生物活性玻璃概述15-18
• 1.2.1 生物活性玻璃的合成16-17
• 1.2.2 生物活性玻璃的性能及應(yīng)用17-18
• 1.3 本課題選題的目的、意義及主要內(nèi)容18-20
• 1.3.1 本課題選題的目的和意義18-19
• 1.3.2 本課題的主要內(nèi)容19-20
• 第2章 基于菌絲體骨架的介孔-大孔生物活性玻璃的制備及性能研究20-30
• 2.1 引言20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備21
• 2.2.1 主要試劑21
• 2.2.2 主要儀器設(shè)備21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分21-23
• 2.3.1 介孔生物活性玻璃前驅(qū)液(MBG-p)的合成21-22
• 2.3.2 復(fù)合孔生物活性玻璃(MRBG)的合成22
• 2.3.3 藥物在MRBG中的組裝及緩釋22
• 2.3.4 MRBG的體外成骨性能22
• 2.3.5 MRBG的細(xì)胞粘附性22-23
• 2.4 結(jié)果和討論23-29
• 2.4.1 樣品的結(jié)構(gòu)表征23-25
• 2.4.2 藥物的組裝及釋放性能25-26
• 2.4.3 體外模擬成骨活性26-28
• 2.4.4 海拉(HeLa)細(xì)胞粘附性28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 介孔-大孔生物活性玻璃/聚乳酸/羥基磷灰石材料的制備及性能研究30-42
• 3.1 引言30-31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備31-32
• 3.2.1 主要試劑31
• 3.2.2 主要儀器設(shè)備31-32
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分32-33
• 3.3.1 介孔生物活性玻璃前驅(qū)液(MBG-p)的合成32
• 3.3.2 復(fù)合孔材料(TBGPnSm-x)的合成32
• 3.3.3 藥物在TBGPnSm-x中的組裝及釋放32
• 3.3.4 TBGPnSm-x的體外成骨性能32-33
• 3.3.5 TBGPnSm-x的細(xì)胞粘附性和毒性33
• 3.4 結(jié)果和討論33-41
• 3.4.1 樣品的結(jié)構(gòu)表征33-37
• 3.4.2 藥物的組裝及緩釋性能37-38
• 3.4.3 體外模擬成骨活性38-40
• 3.4.4 海拉(HeLa)細(xì)胞粘附性與毒性40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 一步法合成聚甲基丙烯酸甲酯修飾的三維(3D)復(fù)合孔鈦生物活性玻璃及性能研究42-54
• 4.1 引言42-43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備43-44
• 4.2.1 主要試劑43
• 4.2.2 主要儀器設(shè)備43-44
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分44-46
• 4.3.1 PMMA膠體晶體模板的合成44
• 4.3.2 3D孔道Ti-BGs/PMMA的合成44
• 4.3.3 藥物在樣品中的組裝及釋放44-45
• 4.3.4 樣品的體外成骨性能45
• 4.3.5 樣品的細(xì)胞毒性45
• 4.3.6 樣品的抗菌性45-46
• 4.4 結(jié)果與討論46-53
• 4.4.1 Ti-BGs/PMMA的結(jié)構(gòu)表征46-49
• 4.4.2 藥物的組裝及緩釋性能49-50
• 4.4.3 體外模擬成骨活性50-51
• 4.4.4 機(jī)械強(qiáng)度性能51
• 4.4.5 成骨肉瘤細(xì)胞(U2OS)毒性51-52
• 4.4.6 抗菌能力52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-64
• 致謝64

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