機(jī)械活化/聚多巴胺雙重增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥支架的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-23 01:17
磷酸鈣骨水泥(Calcium phosphate cement, CPC)由于具有較好的生物相容性,在臨床上已廣泛用作骨組織的修復(fù)材料。但CPC力學(xué)性能較差,無(wú)法作為負(fù)重部位的骨填充材料;另一方面CPC缺乏利于細(xì)胞和組織生長(zhǎng)的孔隙,而在組織工程應(yīng)用中受到限制。機(jī)械活化是一種粉末原料的增強(qiáng)方法,通過(guò)將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w物質(zhì)的內(nèi)能,達(dá)到提高物質(zhì)活性、促進(jìn)其物理化學(xué)反應(yīng)的目的;聚多巴胺(Polydopamin, PDA)是多巴胺(Dopamine, DA)單體通過(guò)氧化自聚合形成的一種具有強(qiáng)粘附性能的高聚物。PDA表面的鄰苯二酚基團(tuán)使其具有較高的反應(yīng)活性,且研究表明PDA具有良好的生物相容性。因此,本論文以氣體發(fā)泡法制備多孔磷酸鈣骨水泥支架(CPC-S),并通過(guò)機(jī)械活化和聚多巴胺雙重增強(qiáng)其抗壓強(qiáng)度,研究和優(yōu)化CPC-S的制備工藝,進(jìn)而探索機(jī)械活化和PDA對(duì)CPC-S抗壓強(qiáng)度、物相組成和生物相容性等性能的影響規(guī)律和相關(guān)機(jī)理。本研究選用Biocement D磷酸鈣骨水泥配方,以機(jī)械活化后的磷酸鈣骨水泥粉末(BCPC-P)為起始原料,通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化機(jī)械活化磷酸鈣骨水泥多孔支架(BCPC-S)的...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 磷酸鈣骨水泥
1.1.1 CPC的性質(zhì)及應(yīng)用
1.1.2 多孔CPC支架的制備和研究
1.1.3 多孔CPC支架的增強(qiáng)
1.2 機(jī)械活化增強(qiáng)CPC
1.2.1 機(jī)械化學(xué)
1.2.2 機(jī)械活化的理論和應(yīng)用
1.2.3 機(jī)械活化增強(qiáng)磷酸鈣的研究進(jìn)展
1.3 聚多巴胺增強(qiáng)CPC
1.3.1 仿生PDA的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 仿生PDA的應(yīng)用
1.3.3 PDA增強(qiáng)CPC的研究進(jìn)展
1.4 本課題的提出與研究?jī)?nèi)容
1.4.1 本課題的提出
1.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 機(jī)械活化增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥支架
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試劑
2.2.2 BCPC粉末的機(jī)械活化處理
2.2.3 多孔BCPC支架的參數(shù)篩選和制備
2.3 性能表征
2.3.1 原料粒徑
2.3.2 比表面積
2.3.3 密度
2.3.4 可注射性和抗?jié)⑸⑿?br> 2.3.5 孔隙率
2.3.6 抗壓強(qiáng)度
2.3.7 物相分析
2.3.8 微觀結(jié)構(gòu)分析
2.3.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.4.1 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
2.4.2 原料粒徑
2.4.3 密度與比表面積
2.4.4 粉末物相分析
2.4.5 孔隙率
2.4.6 可注射性和抗?jié)⑸⑿?br> 2.4.7 抗壓強(qiáng)度
2.4.8 支架物相分析
2.4.9 微觀結(jié)構(gòu)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 PDA增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥支架的研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試劑
3.2.2 PDA/BCPC支架的制備
3.2.3 PDA/BCPC支架的礦化
3.3 性能表征
3.3.1 PDA/BCPC支架的抗壓強(qiáng)度
3.3.2 PDA/BCPC支架的凝固時(shí)間
3.3.3 PDA/BCPC支架的孔隙率
3.3.4 PDA/BCPC支架的物相分析
3.3.5 PDA/BCPC支架對(duì)礦化液pH的影響
3.3.6 PDA/BCPC支架的微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.7 PDA/BCPC支架的BSA蛋白吸附
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4.1 PDA/BCPC支架的物化性能
3.4.2 PDA/BCPC支架的礦化性能
3.4.3 PDA/BCPC支架的蛋白吸附性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 機(jī)械活化/聚多巴胺雙重增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥支架的生物相容性評(píng)價(jià)
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)試劑及耗材
4.3 樣品的制備與處理
4.3.1 PBS緩沖液
4.3.2 BCPC、BCPC-S和PDA/BCPC-S的制備與處理
4.4 細(xì)胞培養(yǎng)準(zhǔn)備工作
4.4.1 配制培養(yǎng)基
4.4.2 MSC的準(zhǔn)備
4.4.3 MSC與樣品共培養(yǎng)
4.4.4 細(xì)胞形態(tài)觀察
4.4.5 細(xì)胞分化檢測(cè)
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.5.1 細(xì)胞活性(MTT檢測(cè))
4.5.2 細(xì)胞形態(tài)
4.5.3 細(xì)胞分化
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
參與課題及科研成果
簡(jiǎn)寫目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚多巴胺螯合鈣離子對(duì)鈦表面的修飾及修飾后的細(xì)胞相容性[J]. 譚幗馨,歐陽(yáng)孔友,周蕾,劉燕,張?zhí)m,寧成云. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(10)
[2]聚多巴胺在生物材料表面改性中的應(yīng)用[J]. 劉宗光,屈樹新,翁杰. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(Z1)
[3]機(jī)械化學(xué)法合成金屬有機(jī)骨架材料HKUST-1及其吸附苯性能[J]. 李玉潔,苗晉朋,孫雪嬌,肖靜,夏啟斌,奚紅霞,李忠. 化工學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]多巴胺載入對(duì)磷酸鈣骨水泥性能的影響及體外生物學(xué)評(píng)價(jià)[J]. 劉宇,屈樹新,劉宗光,熊雄,文志敏,林孫忠,丁永會(huì),冷揚(yáng). 稀有金屬材料與工程. 2014(S1)
[5]聚多巴胺對(duì)氧化處理后鈦合金表面沉積羥基磷灰石的影響[J]. 劉斌,冉海瓊,李章朋,王金清,楊生榮. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]多巴胺對(duì)磷酸鈣骨水泥性能影響的研究[J]. 劉宗光,屈樹新,趙軍勝,劉宇,翁杰. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]淺談機(jī)械活化在強(qiáng)化礦物浸出中的應(yīng)用[J]. 張燕娟,潘俊陶,黎鉉海,潘柳萍. 大眾科技. 2012(11)
[8]磷酸鈣陶瓷顆粒微納米結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白吸附的影響[J]. 李波,張慧杰,廖曉玲,朱向東,范紅松,張興棟. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]BSA和FN在納米化鈦表面的蛋白吸附及釋放行為[J]. 史婕,馮波,魯雄,汪建新,段可,翁杰. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(12)
[10]仿貽貝黏附高分子的研究進(jìn)展[J]. 吳俊杰,龍宇華,趙寧,徐堅(jiān). 高分子通報(bào). 2011(10)
碩士論文
[1]血漿蛋白質(zhì)在生物材料表面的吸附和競(jìng)爭(zhēng)吸附研究[D]. 周浩.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):3640575
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 磷酸鈣骨水泥
1.1.1 CPC的性質(zhì)及應(yīng)用
1.1.2 多孔CPC支架的制備和研究
1.1.3 多孔CPC支架的增強(qiáng)
1.2 機(jī)械活化增強(qiáng)CPC
1.2.1 機(jī)械化學(xué)
1.2.2 機(jī)械活化的理論和應(yīng)用
1.2.3 機(jī)械活化增強(qiáng)磷酸鈣的研究進(jìn)展
1.3 聚多巴胺增強(qiáng)CPC
1.3.1 仿生PDA的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 仿生PDA的應(yīng)用
1.3.3 PDA增強(qiáng)CPC的研究進(jìn)展
1.4 本課題的提出與研究?jī)?nèi)容
1.4.1 本課題的提出
1.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 機(jī)械活化增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥支架
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試劑
2.2.2 BCPC粉末的機(jī)械活化處理
2.2.3 多孔BCPC支架的參數(shù)篩選和制備
2.3 性能表征
2.3.1 原料粒徑
2.3.2 比表面積
2.3.3 密度
2.3.4 可注射性和抗?jié)⑸⑿?br> 2.3.5 孔隙率
2.3.6 抗壓強(qiáng)度
2.3.7 物相分析
2.3.8 微觀結(jié)構(gòu)分析
2.3.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.4.1 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
2.4.2 原料粒徑
2.4.3 密度與比表面積
2.4.4 粉末物相分析
2.4.5 孔隙率
2.4.6 可注射性和抗?jié)⑸⑿?br> 2.4.7 抗壓強(qiáng)度
2.4.8 支架物相分析
2.4.9 微觀結(jié)構(gòu)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 PDA增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥支架的研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試劑
3.2.2 PDA/BCPC支架的制備
3.2.3 PDA/BCPC支架的礦化
3.3 性能表征
3.3.1 PDA/BCPC支架的抗壓強(qiáng)度
3.3.2 PDA/BCPC支架的凝固時(shí)間
3.3.3 PDA/BCPC支架的孔隙率
3.3.4 PDA/BCPC支架的物相分析
3.3.5 PDA/BCPC支架對(duì)礦化液pH的影響
3.3.6 PDA/BCPC支架的微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.7 PDA/BCPC支架的BSA蛋白吸附
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4.1 PDA/BCPC支架的物化性能
3.4.2 PDA/BCPC支架的礦化性能
3.4.3 PDA/BCPC支架的蛋白吸附性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 機(jī)械活化/聚多巴胺雙重增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥支架的生物相容性評(píng)價(jià)
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)試劑及耗材
4.3 樣品的制備與處理
4.3.1 PBS緩沖液
4.3.2 BCPC、BCPC-S和PDA/BCPC-S的制備與處理
4.4 細(xì)胞培養(yǎng)準(zhǔn)備工作
4.4.1 配制培養(yǎng)基
4.4.2 MSC的準(zhǔn)備
4.4.3 MSC與樣品共培養(yǎng)
4.4.4 細(xì)胞形態(tài)觀察
4.4.5 細(xì)胞分化檢測(cè)
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.5.1 細(xì)胞活性(MTT檢測(cè))
4.5.2 細(xì)胞形態(tài)
4.5.3 細(xì)胞分化
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
參與課題及科研成果
簡(jiǎn)寫目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚多巴胺螯合鈣離子對(duì)鈦表面的修飾及修飾后的細(xì)胞相容性[J]. 譚幗馨,歐陽(yáng)孔友,周蕾,劉燕,張?zhí)m,寧成云. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(10)
[2]聚多巴胺在生物材料表面改性中的應(yīng)用[J]. 劉宗光,屈樹新,翁杰. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(Z1)
[3]機(jī)械化學(xué)法合成金屬有機(jī)骨架材料HKUST-1及其吸附苯性能[J]. 李玉潔,苗晉朋,孫雪嬌,肖靜,夏啟斌,奚紅霞,李忠. 化工學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]多巴胺載入對(duì)磷酸鈣骨水泥性能的影響及體外生物學(xué)評(píng)價(jià)[J]. 劉宇,屈樹新,劉宗光,熊雄,文志敏,林孫忠,丁永會(huì),冷揚(yáng). 稀有金屬材料與工程. 2014(S1)
[5]聚多巴胺對(duì)氧化處理后鈦合金表面沉積羥基磷灰石的影響[J]. 劉斌,冉海瓊,李章朋,王金清,楊生榮. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]多巴胺對(duì)磷酸鈣骨水泥性能影響的研究[J]. 劉宗光,屈樹新,趙軍勝,劉宇,翁杰. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]淺談機(jī)械活化在強(qiáng)化礦物浸出中的應(yīng)用[J]. 張燕娟,潘俊陶,黎鉉海,潘柳萍. 大眾科技. 2012(11)
[8]磷酸鈣陶瓷顆粒微納米結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白吸附的影響[J]. 李波,張慧杰,廖曉玲,朱向東,范紅松,張興棟. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]BSA和FN在納米化鈦表面的蛋白吸附及釋放行為[J]. 史婕,馮波,魯雄,汪建新,段可,翁杰. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(12)
[10]仿貽貝黏附高分子的研究進(jìn)展[J]. 吳俊杰,龍宇華,趙寧,徐堅(jiān). 高分子通報(bào). 2011(10)
碩士論文
[1]血漿蛋白質(zhì)在生物材料表面的吸附和競(jìng)爭(zhēng)吸附研究[D]. 周浩.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):3640575
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/waikelunwen/3640575.html
最近更新
教材專著