【摘 要】
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骨修复材料作为一类重要的生物医用材料,可有效治疗骨质疏松性骨折等骨缺损病症。依据骨组织的组成,及骨重建过程形成的具有微/纳拓扑结构的骨吸收面,仿生骨修复材料的设计及制备在骨组织工程领域得到广泛关注。然而,单一组分的骨修复材料通常难以满足骨组织工程快速发展的需求,因此,设计并制备具有仿生拓扑结构和组成的复合骨修复材料以发挥良好的可降解性能、生物相容性和成骨性能成为研究热点之一。本文在AZ31镁合金表
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骨修复材料作为一类重要的生物医用材料,可有效治疗骨质疏松性骨折等骨缺损病症。依据骨组织的组成,及骨重建过程形成的具有微/纳拓扑结构的骨吸收面,仿生骨修复材料的设计及制备在骨组织工程领域得到广泛关注。然而,单一组分的骨修复材料通常难以满足骨组织工程快速发展的需求,因此,设计并制备具有仿生拓扑结构和组成的复合骨修复材料以发挥良好的可降解性能、生物相容性和成骨性能成为研究热点之一。本文在AZ31镁合金表面利用微波液相法制备了两类纳米针型仿生涂层,即氟掺杂羟基磷灰石(FHA)涂层和黄芪多糖(APS)/FHA复合涂层。主要研究内容如下:(1)以碱处理的镁合金为基体,使用微波液相法,通过调变钙磷氟前驱体溶液的pH值,实现了FHA涂层的表层、底层纳米针直径和表面粗糙度在一定范围内调控,得到了具有不同微/纳拓扑结构的FHA涂层。从晶体成核、长大角度基本阐明了FHA涂层仿生微/纳拓扑结构的形成机制。体内、外成骨性能结果表明,前驱体溶液的pH值为6.0时FHA涂层的成骨性能最佳,这可能归因于该拓扑结构更接近骨吸收面特有的微/纳拓扑结构,使其能够发挥更强烈的生物物理刺激促进BMSC成骨分化及新骨再生。(2)筛选得到一种热稳定性较高的APS,并将其加入前驱体溶液,采用微波液相法制备得到一系列APS/FHA复合涂层。通过调变APS掺杂量,实现了APS/FHA复合涂层的纳米针直径和表面粗糙度在一定范围内调控。基本阐明了APS/FHA复合涂层仿生微/纳拓扑结构的形成机制。此外,对APS/FHA复合涂层进行了细胞活力测试和分析。本论文制备的两种纳米针型仿生涂层在一定程度实现了微纳拓扑结构和组成仿生。本论文研究结果为离子掺杂HA/天然活性多糖仿生涂层在骨组织工程领域的研究及临床应用提供一定理论指导。
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