纳米羟基磷灰石/聚已内酯复合多孔支架的制备及其性能的研究

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应用最为广泛的两种骨支架材料分别为生物可降解聚合物和生物活性陶瓷。聚己内酯(PCL)具有熔点低、易加工、成本低等优点,纳米羟基磷灰石(nano-HAP)具有良好的机械性能、生物活性、生物相容性和骨诱导性等特点,从纳米角度来说,nano-HAP比表面积大,诱导种子细胞生长、增殖和分化的能力强。本文选用具有代表性的PCL和nano-HAP作为研究对象,以PCL为基体材料,nano-HAP作为纳米增强材料,使它们优势互补。以选择性激光烧结(SLS)技术作为成型工艺,分别制备了PCL、nano-HAP/PCL复合多孔支架并对其相关性能进行了研究。本论文主要的工作和创新有:  利用SLS技术制备了内部孔隙相互连通的PCL三维多孔支架。在烧结过程中支架的分子基团结构和物相组成都没有发生变化,但结晶度降低。支架的压缩强度随着功率的增加而增加,孔隙率则降低。最佳的烧结激光功率为3~5W。细胞毒性实验结果表明细胞的相对增值率均高于94%,多孔支架细胞毒性等级为0级,但在模拟人体液(SBF)溶液中没有发现多孔支架上有类骨磷灰石生成。  为了弥补 PCL多孔支架力学性能差和不具备生物活性的缺点,本文利用nano-HAP作为增强相添加到PCL基体中,制备了nano-HAP/PCL复合多孔支架。发现相对于PCL多孔支架,随着nano-HAP的含量的增加多孔支架的压缩强度也提高,并且复合多孔支架还具有良好的生物活性和生物相容性。
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