多孔碳酸鈣生物陶瓷的制備及表征.pdf

1、骨組織工程為解決由于先天不足、事故等原因造成的骨缺損修復(fù)這一難題提供了新的途徑。在骨組織工程中，支架材料具有重要作用，它不僅為細(xì)胞提供賴以生長(zhǎng)、分化和增殖的場(chǎng)所，引導(dǎo)受損組織再生和控制再生組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)也為損傷部位提供臨時(shí)支撐作用。珊瑚由于其良好的生物相容性、良好的機(jī)械性能以及孔結(jié)構(gòu)與松質(zhì)骨相似，在人骨損傷修復(fù)方面得到了廣泛應(yīng)用。但天然珊瑚由于不同珊瑚性狀不穩(wěn)定以及含有細(xì)菌、重金屬物質(zhì)，限制了它在臨床上的進(jìn)一步應(yīng)用。碳酸鈣(CaCO3)

2、作為珊瑚的主要成分，它已經(jīng)被證明具有良好生物相容性、骨引導(dǎo)性及生物降解性，對(duì)于骨損傷修復(fù)具有重要作用。本文以碳酸氫鈣(Ca(HCO3)2)為原料，采用纖維造孔法與顆粒造孔法制備多孔CaCO3陶瓷支架，以β-Ca2SiO4陶瓷顆粒提高材料抗壓強(qiáng)度與生物活性，主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
　　(1)以Ca(HCO3)2為原料，制備塊體CaCO3陶瓷，經(jīng)過(guò)550℃燒結(jié)后材料的抗壓強(qiáng)度可達(dá)39.3MPa。XRD圖譜表明材料由方解石相組成，結(jié)合

3、甘油-酒精法證實(shí)CaCO3沒(méi)有進(jìn)一步分解成CaO。通過(guò)纖維隨機(jī)混合法與纖維預(yù)粘接法制備多孔CaCO3陶瓷支架，通過(guò)控制纖維加入量與排列方式，可以控制支架的開孔率與抗壓強(qiáng)度，材料的連通性較好，材料抗壓強(qiáng)度符合松質(zhì)骨的要求。通過(guò)MG-63細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明支架具有良好的生物相容性。
　　(2)顆粒造孔法制備多孔CaCO3陶瓷支架，制備支架具有合適的孔隙率與抗壓強(qiáng)度，陶瓷支架大孔之間通過(guò)小孔相連通，構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，材料孔連通性良好。通過(guò)

4、在支架上接種MG-63細(xì)胞，經(jīng)過(guò)6h培養(yǎng)，細(xì)胞在支架上黏附良好，培養(yǎng)7d后，細(xì)胞大量增殖，說(shuō)明多孔CaCO3陶瓷支架具有良好的生物相容性。
　　(3)采用β-Ca2SiO4陶瓷顆粒改性CaCO3陶瓷支架，提高陶瓷的抗壓強(qiáng)度與生物活性。首先采用溶膠-凝膠法制備β-Ca2SiO4陶瓷顆粒，將其與Ca(HCO3)2共混，制備β-Ca2SiO4/CaCO3復(fù)合陶瓷支架，發(fā)現(xiàn)通過(guò)添加β-Ca2SiO4陶瓷顆?？梢蕴岣咧Ъ懿牧系目箟簭?qiáng)度。通過(guò)