硫酸鈣-膠原復(fù)合人工骨顆粒的制備及性能研究.pdf

1、相半水硫酸鈣由于具備良好的生物特性和骨傳導(dǎo)能力已經(jīng)在臨床上廣泛應(yīng)用并且獲得了不錯(cuò)的治療效果。但是，硫酸鈣材料生物活性欠佳、力學(xué)性能有待改進(jìn)、降解速度過(guò)快等缺點(diǎn)限制其進(jìn)一步的發(fā)展。有鑒于此，本研究希望通過(guò)對(duì)α-半水硫酸鈣進(jìn)行修飾，通過(guò)與具有良好生物相容性和活性的膠原基材料復(fù)合構(gòu)成復(fù)合骨修復(fù)材料，以克服硫酸鈣自身的缺點(diǎn)，改進(jìn)其骨修復(fù)性能。同時(shí)，探索易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的工藝路線，以利以后產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。依據(jù)這一研究思路，本文開(kāi)展了易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的

2、硫酸鈣基人工骨顆粒制備工藝的探索，在此工藝基礎(chǔ)上開(kāi)展了硫酸鈣與Ι型膠原復(fù)合制備硫酸鈣/膠原復(fù)合人工骨顆粒的研究，并對(duì)所得復(fù)合顆粒的結(jié)構(gòu)成份等材料本征特性進(jìn)行分析，最后對(duì)復(fù)合顆粒材料的生物相容性以及成骨特性進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索并確定了易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的硫酸鈣基人工骨澆鑄法工藝，在實(shí)驗(yàn)室條件下研究了利用澆鑄法制備硫酸鈣/膠原復(fù)合人工骨顆粒的影響因素。得到了一系列具有不同 I型膠原含量的硫酸鈣/膠原復(fù)

3、合人工骨顆粒。實(shí)驗(yàn)將α-半水硫酸鈣與膠原按固液比為2 g/mL進(jìn)行混合，該固液比能提供合適的硫酸鈣/膠原復(fù)合人工骨顆粒的水化時(shí)間以及硫酸鈣/膠原復(fù)合人工骨顆粒制備的操作便利性。⑵采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射法等方法對(duì)硫酸鈣/膠原復(fù)合人工骨顆粒就其微觀形貌、成分、力學(xué)性能、降解速度等進(jìn)行分析研究。硫酸鈣晶體的尺寸分布較均勻（2-4μm），大部分膠原存在于硫酸鈣晶粒間隙之間，連接硫酸鈣晶粒。通過(guò)體外降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)有效地抑制了硫酸鈣

4、的過(guò)快降解，膠原含量越高，降解速率越慢。以pH值為3、濃度8 mg/mL膠原溶液制備的復(fù)合人工骨顆粒經(jīng)21天降解實(shí)驗(yàn)后，其顆粒余重較無(wú)膠原的硫酸鈣顆粒提高1倍以上，有效地減緩了降解。同時(shí)，人工骨顆粒的抗壓強(qiáng)度性能測(cè)試表明，隨著膠原含量的提高，材料的抗壓強(qiáng)度呈逐漸增大的趨勢(shì)。膠原濃度為6mg/mL時(shí)，最佳抗壓強(qiáng)度達(dá)到17.2Mpa。⑶細(xì)胞體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：MC3T3-E1細(xì)胞在復(fù)合顆粒上可生長(zhǎng)，細(xì)胞與材料粘附緊密，形態(tài)良好。隨著培養(yǎng)時(shí)