羟基磷灰石—硅灰石/丝素蛋白复合材料的制备及表征

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:AsiaIT
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
骨缺损和骨损伤是临床上常见疾病,损伤的骨可用内源骨或外源骨修复,但内源骨可能会引起感染或抗原反应,所以近年来模仿自然骨结构和组成的仿生材料已悄然成为研究的热点。由于自然骨是无机相的羟基磷灰石和有机相的胶原蛋白纤维规则排列构成的复合材料,所以研究的主要方向是羟基磷灰石与替代胶原蛋白的具有生物活性的蛋白质或聚合物的复合。羟基磷灰石(Hydroxyapatite,简称HA)与丝素蛋白(Silk Fibroin,简称SF)的复合被广泛的研究,并已在常温条件合成具有较好生物学性能的羟基磷灰石/丝素蛋白(HA/SF)复合材料。但这类材料力学性能较差不能满足临床上承重骨修复的要求。为了获得良好的生物学性能和力学性能完美结合的材料,本文在HA/SF复合材料基础上引入化学合成的硅灰石粉体,制备羟基磷灰石-硅灰石/丝素蛋白(AW/SF)复合材料。本文在共沉淀法基础上仿生合成了AW/SF复合材料,并对其各主要性能进行了表征。先将脱胶后的丝素纤维溶于硝酸钙溶液中,制得SF-Ca(NO32混合溶液,然后将混合液和磷酸钠溶液同时滴加到硅灰石悬浮液中,矿化后制得羟基磷灰石-硅灰石/丝素蛋白(AW/SF)复合粉体。同时也合成了HA/SF粉体作为对比。采用XRD、TEM、EDS和万能材料试验机等对复合材料的结构、组成和力学性能进行了表征,并分析了仿生合成的原理。通过AW/SF复合材料在模拟体液(SBF)和Tris-HCl缓冲溶液中浸泡实验,研究了复合材料的生物活性和生物降解性。大量实验及分析得出如下结论:(1)桑蚕丝在质量分数为1%的Na2CO3溶液中、90℃条件下处理20min,重复3次后洗涤干燥即可得到脱胶完全的精炼蚕丝。精炼蚕丝在温度为80℃、熔融的Ca(NO32溶液中35min之内即可完全溶解,得到SF-Ca(NO32混合溶液。(2)在反应物浓度均为0.5mol/L、以质量分数为0.5%的聚乙烯醇作为分散剂情况下,化学共沉淀法制得的粉体干燥后在860℃下煅烧,可得到结晶完整、粒度分布均匀、平均粒径为50nm左右的硅灰石粉体。(3)在温度为37℃、pH为11、Ca/P摩尔比为1.68的条件下,共沉淀法制得的前驱体保温矿化3天,洗涤后80℃下干燥得到AW/SF复合粉体。合成的AW/SF复合粉体中HA已经具有晶态结构,且复合材料中HA、硅灰石和SF三相均匀共存,在硅灰石添加量为20%时,复合粉体颗粒比较均匀。(4)与HA/SF复合材料相比,硅灰石的引入较大程度的提高了复合材料的抗压强度和巴氏硬度,硅灰石添加量为20%时,抗压强度和巴氏硬度已分别达到84.4MPa和48.5,可满足作为承重部位的骨修复材料。(5)在SBF溶液中浸泡7天后,AW/SF复合材料样品表面沉积了厚厚的连续、致密的类骨羟基磷灰石层,表明AW/SF复合材料具有良好的生物活性;Tris-HCl缓冲溶液浸泡实验结果显示,硅灰石含量为30%的AW/SF复合材料浸泡20天后降解率达到12.73%,表明AW/SF复合材料有较好的生物降解性,且复合材料的降解率随着硅灰石含量的增加而增大。
其他文献
悟性对阅读与鉴赏教学有重要意义,它是敏锐的直觉力和想象力的综合体现。培养学生的悟性,可以从入境、察情、悟理几个方面进行。
一、创新是发展知识经济的不竭动力人类在经历了农业经济、工业经济时代之后 ,正步入一个“基于知识的经济”(KnowledgeBasedEconomy)时代。目前 ,知识和信息成为国家经济发展的首要资源。信息产业是
<正>0引言声呐发射波形会影响系统的探测范围、时频分辨力、抗多普勒性能、抗干扰性能等方面的能力,M序列具有良好的抗干扰性能和时频分辨率,但M序列为多普勒敏感信号,回波和
会议
江西省宜春市以改革创新为动力,以构建现代农业产业体系为重点,结合产业扶贫,大力发展绿色有机产业。本文通过对宜春市绿色有机产业开展调查,在了解产业发展现状的基础上,指
创新教育以教育创新为其前提条件和实施保证,只有坚持真正意义上的方向明确的教育创新,创新教育才能得以真正落实.因而实施创新教育的根本在于教育创新.
小班化教育是教育发展的必然趋势.社会发展对人的素质要求需要教育形式相应发展,适应发展的教育形式必定要符合社会对人才的需要特点.人类社会为了要适应生活需要,最早出现生
有感情地朗读是学生的一项极其重要的语文基本功。教师如何让学生更好地提高朗读水平呢?除了方法的指导外,对于学生朗读的及时评价也是一项很有效的措施。睿智而灵动的朗读评
作为课堂教学的一种活动,任务型教学以任务为中心,任务的焦点是解决某一与现实有着某种联系,贴近学生生活、学习经历和社会交际,并能引起学生的共鸣和兴趣,激发学生积极参与
<中国教育改革和发展纲要>中明确指出:"世界范围的经济竞争,综合国力竞争,实质上是科学技术的竞争和民族素质的竞争."提高劳动者素质,变沉重的人口负担为人才资源优势,是时代