2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、除了良好的生物活性和降解性,具有促進(jìn)或加速骨組織修復(fù)的效能是當(dāng)前生物材料研究的重點(diǎn)。本文基于自然骨的組元和微觀結(jié)構(gòu),通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)仿生與化學(xué)組元優(yōu)化相結(jié)合,將納米磷酸三鈣(TCP)顆粒與骨膠原微纖維復(fù)合成為類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維,從而可有效地利用TCP良好的生物降解特性、形貌變化特性、載體功能和膠原良好的細(xì)胞/組織相容性以及兩者的協(xié)同效應(yīng),期望構(gòu)造出一種具有獨(dú)特納微結(jié)構(gòu)的新型骨修復(fù)/再生材料,并可作為骨組織高效重建的初始平臺(tái)。 為此,本

2、論文首先開(kāi)展了用于制備復(fù)合材料的各種納米磷酸鈣顆粒制備及性能的系統(tǒng)研究,然后進(jìn)行了類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維基復(fù)合材料制備和表征的系統(tǒng)研究,最后開(kāi)展了各種類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維基復(fù)合材料生物評(píng)價(jià)的初步研究。主要的研究?jī)?nèi)容如下: (1)采用PEG穩(wěn)定化的無(wú)定形磷酸鈣(ACP)為先驅(qū)體,通過(guò)800℃的熱處理使ACP晶化成TCP相,顆粒的尺寸為300~500nm。當(dāng).ACP中穩(wěn)定化的PEG含量不同時(shí),形成的TCP晶相會(huì)產(chǎn)生變化。當(dāng)ACP形成過(guò)程中加入

3、PEG比例為4:1和16:1時(shí),晶化后的TCP顆粒分別為純?chǔ)罷CP和β-TCP相,但當(dāng)PEG量在此之間,晶化后的TCP粉末為α/β-TCP復(fù)相,并且兩相含量隨PEG量變化而改變。實(shí)驗(yàn)顯示這種α/βTCP復(fù)相粉末是由1μm的初次團(tuán)聚體所組成,在初次團(tuán)聚顆粒中均勻地包含了α-TCP和-TCP納米一次顆粒。浸泡實(shí)驗(yàn)顯示這類α/β-TCP復(fù)相粉末具有獨(dú)特的反應(yīng)和形貌變化行為。 (2)采用PEG穩(wěn)定化的含鋅無(wú)定形磷酸鈣(ACP)為先驅(qū)體,

4、制備山納米含鋅β-TCP顆粒,分析證明實(shí),鋅部分取代了β-TCP品格中的鈣,形成鋅取代β-TCP顆粒。浸泡實(shí)驗(yàn)顯示了這種顆粒的鋅釋放行為具有均勻、緩慢而持續(xù)的特點(diǎn),有利于鋅在人體內(nèi)發(fā)揮有效而安全的作用。 (3)經(jīng)過(guò)酸性介質(zhì)對(duì)膠原處理形成膠原微纖維,加入納米TCP顆粒,在濕化學(xué)條件下可形成類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維基多孔β-TCP/Col復(fù)合材料,其類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維構(gòu)成的孔壁成網(wǎng)狀。最佳酸性條件為pH 2。復(fù)合材料的孔徑在~1 00gm,孔

5、隙率為90%以上。體內(nèi)外生物評(píng)價(jià)結(jié)果顯示該復(fù)合材料具有良好的生物相容性,良好的成骨能力。 (4)經(jīng)過(guò)堿性介質(zhì)對(duì)膠原處理形成膠原微纖維,加入納米TCP顆粒,在濕化學(xué)條件下可形成類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維基多孔β-TCP/Col復(fù)合材料,其類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維構(gòu)成的孔壁成致密狀。最佳堿性條件為pH 12。復(fù)合材料的孔徑在100μm~300μm,孔隙率為~90%。體內(nèi)外生物評(píng)價(jià)結(jié)果顯示該復(fù)合材料具有良好的生物相容性,對(duì)成骨細(xì)胞的增殖和分化起到一定的

6、促進(jìn)作用,以及具有良好的成骨能力。 (5)考慮到膠原原料不同,可能會(huì)對(duì)建立類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維產(chǎn)生影響,采用與上述不同的膠原,酶切法的膠原,進(jìn)行了復(fù)合材料制備的研究。其結(jié)果顯示酶切法的膠原在堿性制備條件下能夠形成類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維,并構(gòu)成多孔復(fù)合材料。但在類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維組合方式上有所差別:β-TCP/e-Col(酶切法)復(fù)合材料具有疏松多孔的孔壁,而β-TCP/s-Col(鹽析法)復(fù)合材料則具有表面光滑、質(zhì)地緊密的孔壁。體外細(xì)胞培

7、養(yǎng)結(jié)果顯示出β-TCP/e-Col(酶切法)復(fù)合材料同樣具有良好的細(xì)胞相容性。 (6)由于α-TCP在與體內(nèi)作用后可以產(chǎn)生形貌的變化,可有利于細(xì)胞附著和生長(zhǎng);β-TCP在體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生降解,可提供必需的Ca和P離子,騰出骨再生的空間。將α-TCP和β-TCP形成α/βTCP復(fù)相顆粒,可有效的利用兩種的特性。采用堿性條件和酶切法膠原,制備出了類骨結(jié)構(gòu)膠原基多孔α/β-TCP-Col復(fù)合材料,其孔徑在100岬~300gm之間,孔隙率為9

8、0%左右。經(jīng)過(guò)體外緩沖溶液的浸泡,復(fù)合材料中的α/βTCP能夠原位轉(zhuǎn)化成花瓣簇狀的形狀,通過(guò)控制α/βTCP中兩相含量,可以改變復(fù)合材料的表面形貌和化學(xué)組成,可形成有利于成骨細(xì)胞生長(zhǎng)的表面結(jié)構(gòu)。體外生物評(píng)價(jià)顯示該復(fù)合材料具有良好的生物相容性。 (7)鋅離子在骨修復(fù)過(guò)程巾可發(fā)揮對(duì)成骨細(xì)胞活性的有益作用,從而促進(jìn)骨再牛過(guò)程。利用納米鋅取代β-TCP顆粒具有良好的鋅離了釋放能力和行為,將其與酶切法膠原在堿性條件形成類骨結(jié)構(gòu)膠原基多孔Z

9、nTCP/Col復(fù)合材料。其復(fù)合材料孔徑為300um,孔隙率在90%左右。復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)能夠保證植入體內(nèi)后鋅離予持續(xù)、穩(wěn)定地釋放出來(lái)。體外生物評(píng)價(jià)顯示該復(fù)合材料具有良好的生物相容性。 經(jīng)過(guò)上述研究,具有類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維基的多孔TCP/Col復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的生物市幾容性,在骨缺損修復(fù)的過(guò)程中對(duì)骨的再生過(guò)程有明顯的影響,能夠加速骨組織的修復(fù)。因此,類骨結(jié)構(gòu)膠原纖維基多孔TCP/Col復(fù)合材料可以成為一種新而有效的骨修復(fù)材料。

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