论文部分内容阅读
以主要化学成分是碳酸钙,晶体结构是文石相的墨鱼骨为原料,与磷酸氢二铵在特定条件下发生水热反应,利用XRD、FT-IR、EDS、和SEM分别对水热反应产物进行表征,结果表明:墨鱼骨水热反应最终产物为羟基磷灰石,即墨鱼骨转化羟基磷灰石(CBHA)。制备得到的CBHA,垂直于(211)晶面的晶粒尺寸D211为12.5nm,并保持良好的三维多孔结构。利用万能实验机测试了墨鱼骨、化工原料合成的羟基磷灰石烧结的陶瓷(HA)和CBHA的抗压强度,结果显示:CBHA的抗压强度大于墨鱼骨的抗压强度,墨鱼骨的抗压强度大于HA的抗压强度,但是CBHA的抗压强度与人体自然骨的抗压强度有一定差距。体外静态模拟体液(staticsimulated body fluid, SSBF)浸泡和动态模拟体液(dy-namic simulated body fluid, DSBF)浸泡对CBHA生物降解性能进行了研究,实验得到:在同一时段DSBF的pH下降比SSBF速度快,HA和CBHA浸泡在SBF中降解会产生的酸性降解产物扩散到SBF溶液中;与SSBF中浸泡的材料相比,在DSBF中的材料降解更为迅速。HA和CBHA材料经SBF浸泡后会在表面沉积磷钙盐。将墨鱼骨转化羟基磷灰石(CBHA)材料与人骨瘤MG63细胞体外细胞培养和MTT试验考察了其细胞相容性和有无毒性,从细胞的增殖情况和MTT试验得出的结果可知:CBHA材料对人骨瘤MG63细胞的生长无明显毒性,不影响细胞的增殖。采用水热反应和离子交换法,制备了锌掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石(Zn-CBHA)和钛掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石(Ti-CBHA),以及钛与锌共掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石(TiZn-CBHA)。利用EDS、XRD、和FT-IR分别分析了掺杂抗菌墨鱼骨转化羟基磷灰石的组成、晶型、结晶度及结构;通过抑菌环和抗菌率实验,研究了抗菌墨鱼骨转化羟基磷灰石对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明:采用水热反应和离子交换法可以制得掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石,Zn-CBHA、Ti-CBHA和TiZn-CBHA对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都具有良好的抗菌性能,锌离子溶出抗菌和钛离子光催化抗菌的协同作用使TiZn-CBHA的抗菌性能增强。从力学性能、生物降解性能、细胞相容性和抗菌性能等方面综合研究,墨鱼骨转化羟基磷灰石有望成为一种在骨修复材料领域综合性能较为理想的骨修复材料。