聚乳酸-β-磷酸三鈣復(fù)合多孔支架材料成型方法和致孔工藝研究.pdf

1、骨缺損修復(fù)材料一直是生物材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。骨組織修復(fù)材料作為一種特殊的骨缺損替換材料，具有功能上的特殊性——應(yīng)用于負(fù)載的力學(xué)性能、生物相容性、骨傳導(dǎo)性及骨誘導(dǎo)性。因此十多年的來，由于組織工程修復(fù)材料的諸多優(yōu)點(diǎn)使得其已逐漸成為骨修復(fù)材料發(fā)展的方向。骨組織工程修復(fù)需要三個基本的生物學(xué)要素之間的交互作用，即：生物基質(zhì)材料、細(xì)胞和生長因子。而生物基質(zhì)材料的研究又是其中的重中之重和難點(diǎn)，故其一直是人們研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的β-磷酸三鈣(β-tr

2、icalcium phosphate，p-TCP)生物陶瓷材料，具有良好的生物相容性、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，其成分與骨礦物組成相似，但單獨(dú)作為骨修復(fù)材料使用時(shí)，β-TCP存在脆性大，韌性差及模量過高等缺陷，限制了它的應(yīng)用。組織工程支架材料的發(fā)展走過了由單一的生物高分子材料、無機(jī)生物陶瓷材料等向復(fù)合多孔材料發(fā)展的道路，這基本已被確定為今后組織工程支架材料發(fā)展的方向之一。 本文采用自制β-TCP粉末，用混合溶劑一自然收縮成型的方法來制備P

3、LLA/B-TCP復(fù)合多孔人工骨支架材料，希望探索一種制備骨組織工程支架的有效方法，得到具有良好生物相容性、力學(xué)性能及生物降解性，能符合骨細(xì)胞生長需要的組織工程支架材料，并通過對PLLA/B-TCP用量比及孔隙率等參數(shù)的控制，來調(diào)節(jié)材料的機(jī)械性能與生物降解速率。 研究采用掃描電鏡來觀察β-TCP粉術(shù)的表面形貌，使用萬能測試機(jī)來測試復(fù)合材料的力學(xué)性能，采用恒溫水浴搖床測試材料的生物降解性。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果探討不同PLLA/β-TCP組

4、成比、不同致孔劑用量等因素對復(fù)合支架材料孔隙率、力學(xué)性能及生物降解速率的影響規(guī)律和機(jī)理。 1、本研究首先將自制的高純、超細(xì)CaCO<,3>粉末調(diào)和成漿料，按Ca/P比為1.5配料向磷酸溶液中快速加入CaCO<,3>粉料；然后，以CaCO<,3>/H<,3>PO<,4>為體系制得粒度細(xì)(0.5～2μm)而均勻的TCP前驅(qū)體，在950℃下煅燒TCP前驅(qū)體制得β-TCP超細(xì)粉末，烘干；再用丙酮與β-TCP混合成漿料，用瑪瑙碾缽碾磨，可

5、得到2～8μm范圍的β-TCP粉末。 2、研究選擇了氯仿(chloroform)與丙酮(acetone)的混合溶劑溶解PLLA，然后與β-TCP按3:2、1:1、3:4、3:5、1:2、1:4重量比復(fù)合，以碳酸氫銨(NH<,4>HC0<,3>)顆粒為制孔劑，加入量分別為20、40、60wt％，采用正交試驗(yàn)法，以冷凍干燥體積收縮成型制備聚乳酸/β磷酸三鈣多孔復(fù)合支架材料，制得的復(fù)合材料孔隙率范圍為33.2～82.3％。研究表明：適

6、當(dāng)比例的混合溶劑在-10℃間干燥制備的材料，PLLA/β-TCP重量比1:1，碳酸氫銨含量30～40％具有良好的成型性能和一定的力學(xué)強(qiáng)度；萬能測試機(jī)測得復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度約為5.6MPa，基本復(fù)合骨力學(xué)性能的要求；排液法測得復(fù)合材料的孔隙率約為60～70％；通過SEM觀察到β-TCP在PLLA基體中分散包裹均勻，復(fù)合材料有著開口的、均勻的及相互貫通的孔隙，孔徑約為200～400μm．。 3、實(shí)驗(yàn)采用模擬體液浸泡法研究了β-TCP