機械活化/聚多巴胺雙重增強多孔磷酸鈣骨水泥支架的研究
發(fā)布時間: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材料。但CPC力學性能較差,無法作為負重部位的骨填充材料;另一方面CPC缺乏利于細胞和組織生長的孔隙,而在組織工程應用中受到限制。機械活化是一種粉末原料的增強方法,通過將一部分機械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w物質(zhì)的內(nèi)能,達到提高物質(zhì)活性、促進其物理化學反應的目的;聚多巴胺(Polydopamin, PDA)是多巴胺(Dopamine, DA)單體通過氧化自聚合形成的一種具有強粘附性能的高聚物。PDA表面的鄰苯二酚基團使其具有較高的反應活性,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),并通過機械活化和聚多巴胺雙重增強其抗壓強度,研究和優(yōu)化CPC-S的制備工藝,進而探索機械活化和PDA對CPC-S抗壓強度、物相組成和生物相容性等性能的影響規(guī)律和相關機理。本研究選用Biocement D磷酸鈣骨水泥配方,以機械活化后的磷酸鈣骨水泥粉末(BCPC-P)為起始原料,通過正交試驗優(yōu)化機械活化磷酸鈣骨水泥多孔支架(BCPC-S)的...
【文章來源】:西南交通大學四川省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】: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
1.2 機械活化增強CPC
1.2.1 機械化學
1.2.2 機械活化的理論和應用
1.2.3 機械活化增強磷酸鈣的研究進展
1.3 聚多巴胺增強CPC
1.3.1 仿生PDA的結(jié)構與性質(zhì)
1.3.2 仿生PDA的應用
1.3.3 PDA增強CPC的研究進展
1.4 本課題的提出與研究內(nèi)容
1.4.1 本課題的提出
1.4.2 本課題的研究內(nèi)容
第二章 機械活化增強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 抗壓強度
2.3.7 物相分析
2.3.8 微觀結(jié)構分析
2.3.9 統(tǒng)計學分析
2.4 實驗結(jié)果與討論
2.4.1 正交試驗結(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 抗壓強度
2.4.8 支架物相分析
2.4.9 微觀結(jié)構分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 PDA增強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支架的抗壓強度
3.3.2 PDA/BCPC支架的凝固時間
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支架對礦化液pH的影響
3.3.6 PDA/BCPC支架的微觀結(jié)構分析
3.3.7 PDA/BCPC支架的BSA蛋白吸附
3.4 實驗結(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 機械活化/聚多巴胺雙重增強多孔磷酸鈣骨水泥支架的生物相容性評價
4.1 引言
4.2 實驗試劑及耗材
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 細胞培養(yǎng)準備工作
4.4.1 配制培養(yǎng)基
4.4.2 MSC的準備
4.4.3 MSC與樣品共培養(yǎng)
4.4.4 細胞形態(tài)觀察
4.4.5 細胞分化檢測
4.5 實驗結(jié)果與討論
4.5.1 細胞活性(MTT檢測)
4.5.2 細胞形態(tài)
4.5.3 細胞分化
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
參與課題及科研成果
簡寫目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚多巴胺螯合鈣離子對鈦表面的修飾及修飾后的細胞相容性[J]. 譚幗馨,歐陽孔友,周蕾,劉燕,張?zhí)m,寧成云. 無機材料學報. 2015(10)
[2]聚多巴胺在生物材料表面改性中的應用[J]. 劉宗光,屈樹新,翁杰. 化學進展. 2015(Z1)
[3]機械化學法合成金屬有機骨架材料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. 化工學報. 2015(02)
[4]多巴胺載入對磷酸鈣骨水泥性能的影響及體外生物學評價[J]. 劉宇,屈樹新,劉宗光,熊雄,文志敏,林孫忠,丁永會,冷揚. 稀有金屬材料與工程. 2014(S1)
[5]聚多巴胺對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. 上海交通大學學報. 2013(05)
[6]多巴胺對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. 無機化學學報. 2013(03)
[7]淺談機械活化在強化礦物浸出中的應用[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)構對蛋白吸附的影響[J]. 李波,張慧杰,廖曉玲,朱向東,范紅松,張興棟. 高等學;瘜W學報. 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. 無機材料學報. 2011(12)
[10]仿貽貝黏附高分子的研究進展[J]. 吳俊杰,龍宇華,趙寧,徐堅. 高分子通報. 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爭吸附研究[D]. 周浩.重慶大學 2007
本文編號:3640575
【文章來源】:西南交通大學四川省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】: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
1.2 機械活化增強CPC
1.2.1 機械化學
1.2.2 機械活化的理論和應用
1.2.3 機械活化增強磷酸鈣的研究進展
1.3 聚多巴胺增強CPC
1.3.1 仿生PDA的結(jié)構與性質(zhì)
1.3.2 仿生PDA的應用
1.3.3 PDA增強CPC的研究進展
1.4 本課題的提出與研究內(nèi)容
1.4.1 本課題的提出
1.4.2 本課題的研究內(nèi)容
第二章 機械活化增強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 抗壓強度
2.3.7 物相分析
2.3.8 微觀結(jié)構分析
2.3.9 統(tǒng)計學分析
2.4 實驗結(jié)果與討論
2.4.1 正交試驗結(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 抗壓強度
2.4.8 支架物相分析
2.4.9 微觀結(jié)構分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 PDA增強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支架的抗壓強度
3.3.2 PDA/BCPC支架的凝固時間
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支架對礦化液pH的影響
3.3.6 PDA/BCPC支架的微觀結(jié)構分析
3.3.7 PDA/BCPC支架的BSA蛋白吸附
3.4 實驗結(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 機械活化/聚多巴胺雙重增強多孔磷酸鈣骨水泥支架的生物相容性評價
4.1 引言
4.2 實驗試劑及耗材
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 細胞培養(yǎng)準備工作
4.4.1 配制培養(yǎng)基
4.4.2 MSC的準備
4.4.3 MSC與樣品共培養(yǎng)
4.4.4 細胞形態(tài)觀察
4.4.5 細胞分化檢測
4.5 實驗結(jié)果與討論
4.5.1 細胞活性(MTT檢測)
4.5.2 細胞形態(tài)
4.5.3 細胞分化
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
參與課題及科研成果
簡寫目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚多巴胺螯合鈣離子對鈦表面的修飾及修飾后的細胞相容性[J]. 譚幗馨,歐陽孔友,周蕾,劉燕,張?zhí)m,寧成云. 無機材料學報. 2015(10)
[2]聚多巴胺在生物材料表面改性中的應用[J]. 劉宗光,屈樹新,翁杰. 化學進展. 2015(Z1)
[3]機械化學法合成金屬有機骨架材料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. 化工學報. 2015(02)
[4]多巴胺載入對磷酸鈣骨水泥性能的影響及體外生物學評價[J]. 劉宇,屈樹新,劉宗光,熊雄,文志敏,林孫忠,丁永會,冷揚. 稀有金屬材料與工程. 2014(S1)
[5]聚多巴胺對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. 上海交通大學學報. 2013(05)
[6]多巴胺對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. 無機化學學報. 2013(03)
[7]淺談機械活化在強化礦物浸出中的應用[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)構對蛋白吸附的影響[J]. 李波,張慧杰,廖曉玲,朱向東,范紅松,張興棟. 高等學;瘜W學報. 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. 無機材料學報. 2011(12)
[10]仿貽貝黏附高分子的研究進展[J]. 吳俊杰,龍宇華,趙寧,徐堅. 高分子通報. 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爭吸附研究[D]. 周浩.重慶大學 2007
本文編號:3640575
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