本文關鍵詞：3D生物描繪孔結構可控鈣磷硅基骨修復支架的生物力學性能

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【摘要】：目的設計和制備新型鈣磷硅基骨修復支架,研究其在不同外力作用下體外生物力學性能。方法以自固化磷酸鈣骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)、介孔硅酸鈣(mesporous calcium silicate,MCS)為原料,通過3D生物描繪技術構建孔徑分別為350、500μm的MCS/CPC復合支架。采用掃描電鏡觀察支架表面形貌;分別通過萬能力學試驗機和動態(tài)力學分析儀,考察具有不同孔道結構MCS/CPC支架的抗壓力學性能和不同頻率動態(tài)周期性載荷作用下的力學性能。結果通過3D生物描繪技術能夠實現(xiàn)對鈣磷硅基骨修復支架內部孔道結構的可控制備。孔徑為350μm的MCS/CPC支架具有較高的抗壓力學強度[(9.80±0.39)MPa]和抗壓模量[(132.50±4.30)MPa];此外,載荷頻率在1~100 Hz范圍內,孔徑為350μm的支架具有較高的儲能模量。結論通過3D生物描繪技術制備的孔徑為350μm的MCS/CPC復合支架不僅具有規(guī)則的連通孔道,還具有較高的抗壓力學性能,能在動態(tài)載荷作用下保持結構穩(wěn)定,適合作為一種新型的骨缺損修復材料。
【作者單位】： 華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室;華東理工大學教育部生物醫(yī)學材料工程技術研究中心;華東理工大學教育部超細材料重點實驗室;上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院骨科 上海市骨科內植物重點實驗室;
【關鍵詞】： 骨修復 介孔材料 硅酸鈣 D生物描繪 力學性能
【基金】：國家重大科學研究計劃(2011CB013300,2012CB933604) 國家自然科學基金項目(81171707) 上海市衛(wèi)生系統(tǒng)重要疾病聯(lián)合攻關項目(2013ZYJB0501) 上海市教委重點學科建設基金(J50206)
【分類號】：R687;R318.08
【正文快照】： 近年來研究證明,多孔材料中的孔結構在材料成骨作用方面扮演著非常重要的角色,較高的孔隙率和較好的連通性不僅利于骨細胞的長入和代謝以及血管的長入,還對新生骨組織的形成有著重要影響[1-3]。然而,較高的孔隙率、較大的孔徑結構將會顯著降低材料的力學強度。力學環(huán)境是骨組

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李彬,張西正,張永亮,郭勇,李瑞欣;骨組織工程中的應力與生長[J];國外醫(yī)學.生物醫(yī)學工程分冊;2003年03期

2 戴\戎;;力學生物學在骨與軟骨研究中的應用[J];中華骨科雜志;2006年06期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魯小云;郭常安;閻作勤;;力學生物學因素對功能性組織工程化關節(jié)軟骨構建的影響[J];國際骨科學雜志;2009年05期

2 李光大;常喬婉;趙三團;麻開旺;梁高峰;付傳帥;弓志超;徐晶偉;;納米Fe_3O_4對透鈣磷石骨水泥的理化性能影響研究[J];功能材料;2013年16期

3 Jan Henkel;Maria A.Woodruff;Devakara R.Epari;Roland Steck;Vaida Glatt;Ian C.Dickinson;Peter F.M.Choong;Michael A.Schuetz;Dietmar W.Hutmacher;;Bone Regeneration Based on Tissue Engineering Conceptions  A 21st Century Perspective[J];Bone Research;2013年03期

4 湯玉斐;苗芊;趙康;魏俊琪;胡龍;;靜電場下冷凍干燥法制備層狀Al_2O_3多孔陶瓷[J];硅酸鹽學報;2013年12期

5 何美健;黃江鴻;段莉;李慶慶;王大平;;低溫快速成型技術與骨組織工程支架制備[J];國際骨科學雜志;2014年01期

6 楊坤;王建;劉杰;湯慧萍;楊保軍;李亞寧;;造粒松裝燒結法制備雙峰孔結構的多孔鈦及力學性能研究(英文)[J];稀有金屬材料與工程;2013年S2期

7 龍夢龍;馬寧;楊金龍;;孔徑可控微米級氧化鋁直通孔陶瓷的制備[J];硅酸鹽學報;2014年03期

8 趙惠;李瀟;金柱坤;楊凱;;影響種植支架材料生物相容性的因素[J];國際口腔醫(yī)學雜志;2014年03期

9 鮑騰;陳冬;陳天虎;慶承松;朱曉;;鐵氧化物生物多孔陶粒的制備工藝及性能[J];復合材料學報;2014年02期

10 撒悅;陽芳;李吉東;蔣滔;王貽寧;;多孔聚甲基丙烯酸甲酯與羥基磷灰石復合材料的制備及表征[J];材料保護;2014年S1期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王志;陽世勇;韓博;;氟通過重組細胞骨架影響小鼠成骨細胞增殖與分化[A];中國畜牧獸醫(yī)學會2010年學術年會——第二屆中國獸醫(yī)臨床大會論文集(下冊)[C];2010年

2 門玉濤;劉海英;徐強;董心;張春秋;葉金鐸;;用于軟骨組織工程的雙頻加載裝置研制[A];力學與工程應用[C];2012年

3 許鵬;門玉濤;徐寶山;楊強;董心;張春秋;;雙頻加載裝置的研制及有限元仿真[A];第十屆全國生物力學學術會議暨第十二屆全國生物流變學學術會議論文摘要匯編[C];2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孟永春;膠原與生物活性玻璃作用機理及其復合骨修復材料的研究[D];華南理工大學;2010年

2 王永亮;殼聚糖水凝膠誘導合成納米Fe_3O_4及同心層狀磁性水凝膠構建[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

3 任玉坤;微粒與微流體交流電動操控機理及實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

4 俞廣;自固化大孔隙碳酸化羥基磷灰石相關研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2006年

5 米曉暉;張、壓應力刺激下成骨細胞早期應答及力學信號轉導機制的初步研究[D];四川大學;2006年

6 蔡立彬;有機硅改性水凝膠角膜接觸鏡材料的研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

7 楊敏;機械力學刺激對成骨細胞功能及信號轉導的影響[D];中南大學;2007年

8 韓大慶;破骨細胞完善體外類骨組織重建的探索性研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學;2006年

9 張軍;人體鼻腔結構與功能自適應生物力學模型的基礎性研究[D];大連理工大學;2007年

10 張向鑫;髖關節(jié)發(fā)育不良髖臼軟骨力學生物學的實驗研究[D];復旦大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張睿;持續(xù)與間歇1-7天振動對抗懸吊大鼠骨質疏松的實驗研究[D];吉林大學;2011年

2 李殿威;體外間歇性壓應力對組織工程軟骨生物學作用的初步研究[D];第三軍醫(yī)大學;2011年

3 徐強;雙頻加載裝置的研制及有限元仿真[D];天津理工大學;2011年

4 張述卿;軟骨缺損修復的有限元模擬及滾壓裝置的設計[D];天津理工大學;2011年

5 竇志;滾壓載荷促進關節(jié)軟骨體外構建的初步研究[D];青海大學;2011年

6 董輝;PP-1在成骨細胞力學信號轉導NF-κB通路中對IKK磷酸化水平的影響[D];第四軍醫(yī)大學;2011年

7 陳旭義;一種新型大鼠骨力學生物學模型的建立及實驗研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2007年

8 李春江;不同年齡兔關節(jié)軟骨細胞生物力學特性研究[D];山西醫(yī)科大學;2007年

9 孫相華;漏斗胸骨代謝變化及胸廓運動生物力學性能研究[D];昆明醫(yī)學院;2008年

10 糜麗;成骨細胞對變化的流體剪應力的響應[D];重慶大學;2008年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊紅梅,羅頌椒;機械壓力對大鼠下頜髁突軟骨細胞增殖活性影響的體外研究[J];華西口腔醫(yī)學雜志;1999年04期

2 張舒,吳興裕,李瑩輝,謝力勤;力學信號在骨骼中的轉導[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2001年06期

3 馮兵,王德文,何作云;G蛋白在細胞機械感受機制中的作用[J];生物化學與生物物理進展;2000年05期

4 唐麗靈,王遠亮,潘君,盧曉,蔡紹皙;細胞結構的張力完整性[J];生物化學與生物物理進展;2001年02期

5 王紅兵,盧曉,王遠亮,黃豈平,秦建,唐麗靈,蔡紹皙;拉伸作用對成骨細胞粘附、鋪展、粘彈性的影響[J];生物物理學報;2001年03期

6 毛勇,段小紅,王忠義,張玉梅;不同應力對成骨細胞和細胞骨架影響的實驗研究[J];牙體牙髓牙周病學雜志;2001年02期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張智慧,黃昌林,李稔生,王軍,李光新;指屈肌腱愈合早期生物力學性能的實驗研究[J];中華手外科雜志;1996年S1期

2 李曉峰,初勝軍,王麗梅;人(月宏)骨頭軟骨生物力學性能試驗研究[J];試驗技術與試驗機;2004年Z2期

3 李曉陽;呼春暉;曾衍鈞;黃福華;鄭軍;孫立忠;;兩種人造心血管生物力學性能的比較[J];醫(yī)用生物力學;2008年04期

4 鄭誠功;黃昌弘;魏鴻文;張宗維;;膝關節(jié)的生物力學性能簡介(上)[J];中華骨科雜志;2006年12期

5 李敏;張林;;肌腱生物力學性能與運動訓練[J];中國組織工程研究與臨床康復;2009年24期

6 王曉;馮海全;王文雯;張瑞敏;陳彥龍;;球囊擴張式冠脈支架生物力學性能研究[J];中國生物醫(yī)學工程學報;2013年02期

7 肖登;楊霖;雷中杰;楊永紅;高強;何成奇;;不同治療時間脈沖電磁場對去卵巢大鼠股骨生物力學性能的影響[J];四川大學學報(醫(yī)學版);2010年02期

8 郭景陽;張海山;曹大榮;;靜脈血管生物力學性能試驗研究[J];試驗技術與試驗機;1994年Z1期

9 左群;于新凱;陸愛云;;游泳運動對老年小鼠骨組織形態(tài)結構和生物力學性能的影響[J];中國運動醫(yī)學雜志;2007年02期

10 潘剛明,尹東,原林,趙衛(wèi)東,余磊,尹慶水,張余,韋良臣;HHK-PLA棒的體外生物力學性能研究[J];中國中醫(yī)骨傷科雜志;2003年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 陳一心;鄭新;;肝移植對大鼠骨骼生物力學性能的影響[A];第七屆全國創(chuàng)傷學術會議暨2009海峽兩岸創(chuàng)傷醫(yī)學論壇論文匯編[C];2009年

2 張學鋒;郭媛;陳維毅;王超英;李濤;;后鞏膜加固術術后生物力學性能研究[A];中國生物醫(yī)學工程學會第六次會員代表大會暨學術會議論文摘要匯編[C];2004年

3 馬劍雄;馬信龍;楊陽;朱少文;馬寶意;陳陽;邢丹;王杰;;人防腐與PMMA股骨標本的生物力學性能比較[A];第十九屆全國中西醫(yī)結合骨傷科學術研討會論文匯編[C];2012年

4 邢丹;馬信龍;馬劍雄;徐衛(wèi)國;王杰;楊陽;陳陽;;兩種大鼠股骨干骨折愈合模型的生物力學性能比較[A];第十屆全國生物力學學術會議暨第十二屆全國生物流變學學術會議論文摘要匯編[C];2012年

5 鄧冰;蔣樹斌;王和義;;鈾在骨骼上代謝行為[A];第十一屆全國核化學與放射化學學術討論會論文摘要集[C];2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 商曉;女性盆底在體生物力學研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2011年

2 王淑娟;溫度驟變下綠化林木的生物力學性能研究[D];北京林業(yè)大學;2014年

3 鄒明暉;枝化狀PEG交聯(lián)去細胞瓣復合材料研制及力學性能研究[D];華中科技大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 韋肖新;犬下頜凍干骨輸送盤的生物力學性能的分析及其穩(wěn)定性的研究[D];廣西醫(yī)科大學;2013年

2 于善坤;醫(yī)用稀土鎂合金支架基體材料制備及力學性能的研究[D];蘭州理工大學;2010年

3 陳桂明;同種異體肌腱移植材料的制備[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2006年

4 唐浩;細胞生物力學性能測試傳感器[D];清華大學;2014年

5 王峰;不同負荷運動對老年大鼠IGF-I表達及骨骼生物力學性能的影響[D];河北師范大學;2011年

6 王曉君;后鞏膜加固術后鞏膜生物力學性能的研究[D];太原理工大學;2004年

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本文編號：852518