生物活性玻璃支架材料制备工艺的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ok2ejoo
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
作为骨组织体外构建的细胞载体材料,要求骨组织工程支架具有良好的生物相容性、三维连通多孔结构、可加工性、一定的机械强度以及良好的细胞亲和性和材料细胞界面。骨齿科修复的临床应用表明,生物活性玻璃是一类具有良好生物相容性、生物活性和骨形成特性的骨修复材料。特别是近年来研制成功的溶胶—凝胶生物活性玻璃,由于同时具有较熔融法制备的生物玻璃更高的生物活性和纳米微孔结构,从而成为一类新型的骨修复和骨组织工程材料。 本研究采用溶胶—凝胶法和熔融法制备了不同组成的生物活性玻璃粉体原料58S、77S和45S5,并以三种粉体为原料通过正交实验制备出具有高孔隙率、大孔径、孔隙率可控及一定机械强度的生物活性玻璃支架材料。利用体外模拟实验方法结合DSC/TG、SEM/EDX、XRD及FTIR等材料显微结构及性能研究手段分析比较了所制备的各种粉体原料和多孔材料的显微结构、表面形貌、抗折强度及生物活性和生物矿化性能。 研究结果发现采用溶胶—凝胶法制备的生物活性玻璃粉体原料颗粒粒度小,颗粒尺寸小于5μm,颗粒间的分散性较好,未出现颗粒的团聚现象,具有巨大的比表面积和大量纳米级微孔,体外模拟实验也表明溶胶—凝胶法制备的生物活性玻璃具有更高的生物活性,是一种具有很高应用价值的骨修复及骨组织工程材料。 本研究采用碳酸氢铵和淀粉混合为造孔剂,制备了不同生物活性玻璃多孔支架,并探讨和优化了此类多孔支架材料的制备工艺参数。研究发现在干压成型压力为20MPa、造孔剂含量为60%、烧成温度为800℃、熔融法制备的45S5的加入量为10%的条件下,制备出大孔径为100μm~300μm,具有一定微小孔径(<20μm=,抗折强度达到4.5MP,孔隙率达到68.74%的生物活性玻璃多孔支架材料。研究结果表明通过在58S和77S中添加一定量的45S5可提高所制备支架材料的抗折强度。 采用体外模拟实验分析测试了所制备支架材料的生物活性和生物矿化性能。研究发现单独采用58S制备的样品B1的生物活性和生物矿化性能最高,其次是58S与45S5混合制备的样品B4,然后才是用77S制备的样品B5。样品B1和B4在37℃的模拟生理溶液中浸泡4小时,其样品表面及其孔壁上布满了由无定形态矿化成网枝状的碳酸羟基磷灰石(HCA)微晶构成的球形晶簇,晶簇尺寸约1~2μm,反应1天后,形成的球形晶簇的直径有所增大(直径约4μm),并融合成片覆盖于整个材料孔洞的表面。样品B2浸泡1天后试样表面仅出现零星的晶簇。通过将77S与45S5以一定的比例混合制备的样品B5的生物活性和生物矿化性能得到提高,样品B5在模拟生理溶液中浸泡4小时,其表面及孔壁上生成了少量的HCA球形晶簇,并随着浸泡时间的延长,反应1天,这种球形晶簇长大(直径约1~2μm)并大量生成。浸泡的过程中,样品的质量均不断的减少。 因此本研究表明58S和45S5混合制备的多孔材料是一种具有一定力学性能、良好生物活性和生物矿化特性的生物材料,可用于制备骨缺损填充材料和骨组织工程支架。
其他文献
经济的繁荣发展促使现阶段的建筑行业兴起,为行业提供了广阔的发展空间,但同时也带来了挑战,增大建筑企业的市场竞争压力,影响企业发展.为促使企业提升自身的市场竞争能力,应
小学生体质不佳的一个重要原因就是没有参加足够的体育活动,而给小学生布置一些体育家庭作业,既可以增强小学生的体质,又可以丰富小学生的课外生活.本文简述了小学生体育家庭
羟基磷灰石(Calo(P04)6(OH)2,HAP)生物陶瓷是一种性能优异的人体硬组织修复材料,具有优良的生物活性,已被广泛应用于骨骼的替代和修复。但由于其力学性能较差,限制了它的进一步应
在初中初中语文教学中,作文能力的培养是比较重要的,初中语文教学中,提高学生的作文能力是核心。通过写作,可以培养学生的思考能力,锻炼学生的阅读能力和分析能力,开阔学生的思维并
传统的金属催化体系在1-丁烯双键异构制备2-丁烯反应中温度高、催化性能差,在异丁烷直接脱氢制备异丁烯反应中也存在稳定性差、污染大、成本高等问题,对催化体系进行优化以实现
现阶段,随着社会经济体制改革的不断加快,我国越来越重视起预算会计制度改革工作.这是有效提升政府部门经济管理能力的重要举措.我国现行的预算会计制度将预算会计划分为行政
在小学语文教学过程中发现,直述句与转述句之间的转换对于学生来说是一个较难的知识点,学生始终不能判断转换过程中的人称变化,以及何种情境下人称需要改变或者保留等问题,鉴
多溴联苯醚(PBDEs)是曾被广泛使用的溴代阻燃剂,因其环境持久性和高毒性而在全球范围内被禁用。然而,目前我国还未禁用毒性较低的十溴联苯醚。在环境中,高溴代PBDEs可以通过生物
本论文以七种抗生素为研究对象,目标物质包括3种喹诺酮类(诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星)、3种四环素类(四环素、土霉素、金霉素)、磺胺甲恶唑等7种抗生素,研究其在水样中的痕