【摘 要】
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随着医用材料的发展,生物陶瓷材料作为一种骨修复支架材料,其应用越来越广泛。羟基磷灰石晶须作为生物医用陶瓷材料的一类,因其具有良好的生物相容性以及骨诱导性而备受关注。但是,传统的羟基磷灰石晶须由于没有抗菌性能使其在作为骨支架材料时受到一定的影响,比如在骨科手术中,经常因细菌感染问题而导致患者手术后续恢复困难甚至造成手术失败。研究表明,一些金属离子和纳米粒子,如银离子和纳米氧化锌颗粒,具有较强的广谱抗
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随着医用材料的发展,生物陶瓷材料作为一种骨修复支架材料,其应用越来越广泛。羟基磷灰石晶须作为生物医用陶瓷材料的一类,因其具有良好的生物相容性以及骨诱导性而备受关注。但是,传统的羟基磷灰石晶须由于没有抗菌性能使其在作为骨支架材料时受到一定的影响,比如在骨科手术中,经常因细菌感染问题而导致患者手术后续恢复困难甚至造成手术失败。研究表明,一些金属离子和纳米粒子,如银离子和纳米氧化锌颗粒,具有较强的广谱抗菌能力,使得抗菌改性羟基磷灰石晶须多孔骨组织工程支架的研究变得有意义,本文主要研究如下:（1）采用模板定向均相沉淀法成功制备出掺银羟基磷灰石晶须（Ag-HAw）,晶须形貌随着银离子的掺入,从针状向板条状发展并出现花状羟基磷灰石晶须以及球状物质,长度也随之缩短,主要分布在60μm-160μm之间,最长可达169μm以上,长径比分布在5-40之间;根据XRD以及TEM结果显示,随着银离子的掺入,产物中出现OCP相,晶面间距增大,结晶度降低,最低为72.95%;根据ICP-OES数据显示,银离子的掺入比随着掺入量的增大而降低,掺入比在45%-73%之间;根据细胞毒性检测得出,掺银羟基磷灰石晶须无细胞毒性;根据抗菌实验的相关数据得出,掺银羟基磷灰石晶须可抑制大肠杆菌（E.coli）以及金黄色葡萄球菌（S.aureus）,其中对E.coli的抑制作用要高于S.aureus。（2）通过溶胶凝胶法,制备出了纳米氧化锌复合掺银羟基磷灰石晶须（ZnO/Ag-HAw）,晶须表面出现直径在15-45nm之间的纳米氧化锌颗粒,随着氧化锌含量的增大,颗粒直径随之增大且出现团聚现象。根据XRD结果显示,图谱中出现氧化锌的峰,产物含有氧化锌,晶须表面上的纳米颗粒为纳米氧化锌,此外掺银羟基磷灰石晶须制备过程中出现的OCP相消失,并出现新的磷酸钙锌相;根据mapping以及能谱结果显示,ZnO/Ag-HAw中含有银、锌等元素,其元素分布点较钙和磷少;细胞毒性结果显示,ZnO/Ag-HAw无细胞毒性,而且纳米氧化锌的加入提高了细胞增殖度,因此,纳米氧化锌提高了晶须的生物相容性;抗菌结果显示,ZnO/Ag-HAw对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌均具有抗菌效果,而且提高了晶须复合材料对于金黄色葡萄球菌的抗菌能力。（3）通过造孔剂法制备出了ZnO/Ag-HAw多孔支架材料,多孔支架的实际孔隙率为18.0%、34.3%、53.0%,相对应的抗压强度为5.40MPa、3.27 MPa、1.10 MPa。通过对数据的综合比较,孔隙率在34.3%以及抗压强度为3.27MPa的支架比较符合人体骨支架的要求,其孔径大小在30μm-180μm之间,体外细胞毒性实验显示结果为无细胞毒性。通过细胞粘附实验以及扫描电子显微镜观察结果可以看出,支架表面的细胞呈现不规则的扁平状以及球状,细胞生长出现伪足,形态较好,支架表现出良好的细胞相容性以及生物活性。
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