羥基磷灰石-殼聚糖復(fù)合材料的制備及生物活性表征.pdf

1、羥基磷灰石(Hydroxyapatite,簡(jiǎn)稱HA)是人體骨骼和牙齒的主要無機(jī)成份,具有良好的骨鍵合性能和生物活性。人工合成的HA具有無毒、安全、生物活性和生物相容性好等特點(diǎn),能與骨骼很好地結(jié)合。但由于HA的脆性大、韌性低,強(qiáng)度一般達(dá)不到人體骨骼的強(qiáng)度,因而不能直接用于承重部位骨缺損的修復(fù)。因此,為了提高HA的力學(xué)性能,使其作為理想的骨替代材料,有必要通過與其它材料復(fù)合來提高其性能。通過將天然或人工合成的有機(jī)物與HA復(fù)合,可以明顯提高H

2、A的力學(xué)強(qiáng)度和韌性。殼聚糖(Chitosan,簡(jiǎn)稱CS)是自然界一種帶正電荷的堿性多糖,是甲殼素(Chitin)的脫乙?；a(chǎn)物。結(jié)構(gòu)類似于糖胺聚糖,在體內(nèi)可降解被人體吸收。具有無抗原性、可降解性等多種生物活性,但骨鍵合能力差。本課題研究的目的就是將HA與CS復(fù)合,使復(fù)合材料具有二者共同的優(yōu)點(diǎn),使羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料(HA/CS)既具有良好的生物活性和生物相容性,又具有優(yōu)良的力學(xué)性能,提高其作為骨修復(fù)材料的綜合性能。
　　

3、本文將均勻共沉淀法與水熱法結(jié)合,在較短時(shí)間內(nèi)制備HA/CS復(fù)合材料?？疾煊绊慔A/CS晶體形貌和生物相容性的因素;利用XRD、FTIR、SEM、燃燒實(shí)驗(yàn)和抗壓強(qiáng)度測(cè)試等對(duì)HA/CS結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征;研究了濕熱處理對(duì)提高HA/CS塊體材料抗水性能的影響;通過雞胚成纖維細(xì)胞和大鼠成骨細(xì)胞原代培養(yǎng),對(duì)HA/CS的生物相容性和生物活性進(jìn)行了檢測(cè)。
　　 結(jié)果表明:
　　 1)采用均勻共沉淀法水浴合成HA/CS晶體是可行的;反

4、應(yīng)物濃度和pH值對(duì)晶體形貌影響很大,隨著反應(yīng)物濃度或pH值升高,晶體可從針(桿)狀和球狀的混合變?yōu)槿壳驙?CS平均分子量和添加量對(duì)HA/CS晶體形貌影響較小。
　　 2)濕熱處理可以改善HA/CS薄片的內(nèi)部應(yīng)力,從而提高HA/CS抗水性能。
　　 3)當(dāng)反應(yīng)體系pH=8,反應(yīng)物濃度為0.1mol/L,CS添加量為30%,CS為任意分子量時(shí),HA/CS粒子分散性較好,抗壓強(qiáng)度達(dá)176.7MPa～179.8Mpa,可滿足人

5、體承重骨修復(fù)的要求。
　　 4)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明,HA/CS為無毒性材料,與成纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞有著很好的細(xì)胞相容性。
　　 5)當(dāng)反應(yīng)體系pH=8,反應(yīng)物濃度為0.1mol/L,CS分子量為250000～300000時(shí),CS以任意比例添加,HA/CS與成骨細(xì)胞相容性整體較好。其中,當(dāng)CS添加量為40%時(shí),復(fù)合材料的細(xì)胞相對(duì)增殖率最高,細(xì)胞相容性和生物活性最好;當(dāng)CS添加量為30%時(shí),細(xì)胞相容性僅次于40%CS添加量的H