有機(jī)-無機(jī)復(fù)合生物材料的制備研究.pdf

1、生物材料作為組織工程的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,在臨床上具有廣泛的應(yīng)用.生物材料種類繁多,特性各異,能在一定程度上滿足要求;但一般都存在諸如強(qiáng)度不夠、降解速率不匹配等自身難以克服的缺點(diǎn).基于此,選用兩種物質(zhì)作為基礎(chǔ)材料,將其按照一定的方式加以復(fù)合,發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn),可以提高綜合性能.硫酸鈣作為生物材料,具有良好的生物相容性、可降解吸收性,應(yīng)用歷史悠久;但是,硫酸鈣降解較快.具有良好生物相容性和降解性的天然(合成)聚合物,一般也具有細(xì)胞識別信號,常用

2、作生物材料;但是,機(jī)械強(qiáng)度和降解速度等與材料本身相關(guān)的因素難以控制.該文以硫酸鈣和聚合物為基礎(chǔ)材料,利用模板技術(shù)和模擬生物礦化的方法制備聚合物/硫酸鈣復(fù)合生物材料,以達(dá)到優(yōu)化性能的目的.主要內(nèi)容包括以下方面:第一,殼聚糖硫酸酯的制備及其性能研究.在制備中,分析了磺化試劑用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間等因素對產(chǎn)物含硫量和取代度的影響;含硫量與水溶性的相互關(guān)系;殼聚糖及殼聚糖硫酸酯混合溶液的性質(zhì).通過磺化反應(yīng),可在殼聚糖的分子上引入活性基團(tuán)-SO

3、<'3->,為后續(xù)模擬生物礦化提供可能.第二,不同材質(zhì)和粒徑膠體晶體模板的制備.應(yīng)用乳液聚合和分散聚合法合成了單分散聚苯乙烯(PS)微球,分析了乳化劑用量、單體用量或溶劑極性對乳液聚合或分散聚合的影響;應(yīng)用Stober法合成了單分散二氧化硅(SiO<,2>)微球,分析了氨水用量對反應(yīng)的影響.PS微球或SiO<,2>微球經(jīng)重力沉降、自組裝和焙燒等處理過程,生成蛋白石結(jié)構(gòu)的膠體晶體模板,比較了這兩種模板的異同.第三,聚合物多孔模板的制備.根

4、據(jù)聚合物的不同性質(zhì),選擇聚苯乙烯或二氧化硅膠體晶體模板,將聚合物填入模板的孔隙中,然后選擇性除去聚苯乙烯或二氧化硅,得到具有反蛋白石結(jié)構(gòu)的聚合物多孔模板.對填充次數(shù)、溶液濃度、溶液極性等影響填充效果的相關(guān)因素進(jìn)行了討論.第四,生物礦化與復(fù)合生物材料的制備.聚合物多孔模板的空腔為模擬生物礦化創(chuàng)造了前提條件,通過交替浸泡,Ca<'2+>和SO<,4><'2->在孔中結(jié)合生成硫酸鈣晶體.晶體在生長過程中,大小受到孔的限制,并與聚合物交織纏繞在