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本文的目的是制备具有生物活性和生物可降解的新型聚乳酸/硅灰石复合生物材料,并对其性能进行评价。采用溶剂共沉淀法制备复合物材料,其力学强度比纯聚乳酸略有下降,然而硅灰石粒子的引入减慢了复合物材料的降解速度,复合物在模拟体液中浸泡时有类骨羟基磷灰石沉积物生成,细胞实验表明复合物材料对成骨细胞没有明显的毒性,有利于其生长和增殖,复合物材料有望作为生物材料进行应用。
采用热致相分离/盐沥滤法相结合的方法制备了聚乳酸/硅灰石骨组织工程三维多孔支架。硅灰石粒子的加入提高了支架的力学强度,减慢了支架的降解速度,并使得复合物支架具有沉积出类骨羟基磷灰石的生物活性,成骨细胞培养实验表明复合物支架具有较好的生物相容性。
为了增强聚乳酸和硅灰石粒子的联结以提高复合物材料的力学强度,本文首次采用乳酸单体在硅灰石粒子表面开环聚合对无机粒子进行改性,接枝后与聚乳酸基体相复合。在硅灰石表面引入的聚乳酸的质量含量约为6%,这部分聚乳酸对改善聚乳酸基体与无机粒子之间的界面,提高两相相容性起到了重要作用,并明显提高了复合物材料的力学强度。
同样为了改善聚乳酸和无机粒子的相容性,提高复合物材料的力学性能,采用硅烷偶联剂KH-550和KH-570对硅灰石粒子表面进行改性,引入的硅烷偶联剂的质量含量约为5%,将表面改性的无机粒子与聚乳酸复合后制得的复合材料的力学强度得到了明显的提高,并且硅烷偶联剂的引入没有给复合物材料带来明显的细胞毒性,复合物材料具有较好的细胞生物相容性。