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文檔簡介
1、羥基磷灰石(hydroxyapatite,簡稱HA)是自然骨無機成分的主要部分,具有良好的生物相容性和生物活性,以及骨傳導性。但是純HA力學性能較差,強度較低,難以承受負荷或沖擊,因而限制了其在人體重骨組織修復的應用。為了解決這個問題,提高HA的力學性能來滿足材料成型要求,使其在臨床上有更廣泛的應用,本論文把HA與殼聚糖(chitosan,CS)結合制備成復合材料并對其性能作了初步的探討。 (1)電沉積法制備HA的研究。首先在壓
2、電石英晶振(Piezoelectric quartz crystal,簡稱PQC)表面電沉積制備磷酸鈣鹽。同時采用電化學石英晶體微天平(EQCM)監(jiān)測不同電流密度下電沉積過程,結果表明:晶體表面沉積的膜層質量和表面致密程度受電流密度的影響,并且確定了最適合的電流密度為0.6mA/c㎡。隨后采用壓電石英阻抗技術(Piezoelectric quartz crystal impedance,PQCI)在線檢測電沉積產物磷酸鈣鹽在0.1mol
3、.l-1氫氧化鈉溶液中的堿處理過程。分析表明,HA的最終形成包括3個過程,酸性磷酸鈣鹽的溶解,相轉換過程,以及HA的最終形成。并運用非線性回歸方法獲得靜態(tài)電容(Cs)曲線的擬合方程,求得相應的參數(shù)。最后,采用掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FTIR)和X-射線衍射(XRD)對堿處理3個階段中晶體微觀形貌、組成和結構的變化進行進一步分析。 (2)羥基磷灰石/殼聚糖復合材料(HA/CS)在模擬體液中礦化行為的研究。采用PQCI在線監(jiān)測
4、不同質量配比復合材料的礦化過程,結果表明:HA/CS在模擬體液中的礦化過程導致石英晶體傳感器頻率顯著降低,當復合材料中HA與CS的質量配比為6:4時,礦化能力最強。PQCI實時在線監(jiān)測所得的頻率(f)、動態(tài)電阻(Rm)、動態(tài)電感(Lm)、動態(tài)電容(Cm)和靜態(tài)電容(Cs)等參數(shù)的變化可用于評價礦化過程中HA/CS復合材料的微觀變化。根據礦化過程中頻率與動態(tài)電阻的變化可將HA/CS在模擬體液中的礦化過程分成3個階段,并獲得各階段的動力學方
5、程。此研究方法為骨組織工程材料的制備提供一種新的實時監(jiān)測技術。同時采用電化學阻抗法(EIS)和循環(huán)伏安法(CV)法研究膜層礦化前后的變化,應用FTIR以及SEM對礦化過程中膜層的組成和形貌進行表征。 (3)人血清白蛋白(HSA)和卵清白蛋白(OVA)在HA/CS復合材料上吸附行為的研究。采用PQCI法對兩種蛋白質吸附過程進行在線檢測,分析參數(shù)△f、△Rm的變化趨勢,并分別對其進行線性擬合。結果發(fā)現(xiàn)HSA吸附過程分兩個階段:首先是
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