無機生物材料的制備及其在生物醫(yī)學領域中的應用.pdf

1、磁致熱療法作為一種物理療法，與化療、放療相比，毒、副作用小，因而被認為是治療腫瘤的“綠色療法”。然而，治療過程中加溫、測溫方法的選擇一直是制約該治療方法的難題．為了實現(xiàn)腫瘤治療過程中的自動控溫、恒溫，為臨床應用提供一種安全、可靠，有效的體內介入性治癌材料，本文的第一部分選用低居里溫度的錳鋅鐵氧體和鋅鐵氧體納米微粒為研究對象，通過稀土金屬Gd3+的摻雜，獲得了居里溫度在42-47℃之間，且具有良好細胞相容性的熱磁種籽材料，從而實現(xiàn)了腫瘤治

2、療過程中的自動控溫、恒溫。第一部分的主要結論如下： (1)采用化學共沉淀方法制備了粒徑約為10～15nm 的 Mn0.4Zn0.6GdxFe2-xO4和ZnGdxFe2-xO4鐵氧體納米微粒，Gd3+和Fe3+的半徑差導致鐵氧體的晶格常數(shù)和微粒粒徑發(fā)生變化。 (2)適量Gd3+的摻雜有效提高了鐵氧體的飽和磁化強度和矯頑力。 (3)組成為ZnGd0.02Fe1.98O4的鐵氧體微粒的居里溫度為43℃，將該樣品置于6

3、0kHz、7.5kA/m的外磁場中，證明該組成的Zn-Cd鐵氧體具有明顯的熱效應，且可將加熱溫度控制在治療溫度范圍內，從而可以減少對瘤體周圍正常組織的損傷． (4)Zn-Gd鐵氧體微粒在外加交交磁場中發(fā)熱主要來源于反復磁化過程中的磁滯損耗，比產(chǎn)熱功率(SAR)與飽和磁化強度和矯頑力的乘積成正比． (5)采用化學共沉淀結合乳液法制備了聚乙二醇(PEG)包覆的ZnGd0.1Fe1.9O4鐵氧體納米微粒。PEG在ZnGd0.1

4、Fe1.9O4鐵氧體納米微粒表面的包覆，有效降低了微粒的細胞毒性，生物相容性明顯提高。因此，該材料作為一種能自動控溫的熱磁種籽，在腫瘤的磁熱治療方面具有良好的應用前景。 研究和臨床實踐顯示，人工全髖關節(jié)置換術晚期失敗的主要原因是假體的磨損和假體周圍骨溶解而導致的假體松動，因此，研究開發(fā)合適的假體關節(jié)面材料，抵抗關節(jié)磨損，減少磨屑的產(chǎn)生可以顯著延長人工關節(jié)的使用壽命。陶瓷材料的應用避免了因高分子材料的磨損碎屑而引起的假體松動的可能

5、性，大大延長了人工關節(jié)的壽命，是技術上的一大突破。然而，陶瓷材料韌性低、脆性大，且彈性模量遠大于人體自然骨，故生物力學匹配性差，在使用過程中常出現(xiàn)脆性斷裂和骨損傷等。此外，隨著患者年輕化的發(fā)展趨勢，對關節(jié)面材料的摩擦磨損性能提出了更高的要求，因此開發(fā)耐磨性更佳的陶瓷材料，對于延長人工髖關節(jié)的使用壽命具有重要意義。本文的第二部分旨在開發(fā)具有更高性能的人工關節(jié)材料，為此將傳統(tǒng)的A12O3陶瓷與具有良好生物相容性的金屬Nb復合，制備了高強度、

6、高韌性及良好表面磨損性能的Al2O3/Nb層狀復合關節(jié)球材料。第二部分的主要結論如下： (1)采用熱壓燒結技術，制備了界面結合良好的Al2O3/Nd層狀復合材料。 (2)與單相Al2O3陶瓷相比，Al2O3/Nb層狀復合材料的斷裂韌性和抗彎強度顯著提高． (3)采用前驅體轉化法在A1203基體中引入SiC納米相，以此作為關節(jié)面材料，有助于表面耐磨性的改善。SiC增強Al2O3/Nb復合關節(jié)材料的研制，使得材料的平均抗彎強