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1、對(duì)骨缺損修復(fù)材料的探索一直是生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。骨組織修復(fù)材料作為骨缺損的替換材料,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,應(yīng)用骨組織工程技術(shù)的基本原理對(duì)骨修復(fù)材料的探索研究已經(jīng)成為骨支架材料的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的β-磷酸三鈣(β-tricalcium phosphate,β-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類似,但單獨(dú)作為骨修復(fù)材料使用時(shí),β
2、-TCP存在脆性大、韌性差及彈性模量過(guò)高等缺陷,限制了它在骨科方面的臨床應(yīng)用。為了滿足骨組織修復(fù)材料的力學(xué)性能和生物學(xué)性能要求,人們對(duì)β-TCP的復(fù)合材料展開(kāi)了研究。 本研究采用Ca(OH)<,2>/H<,3>PO<,4>體系合成β-磷酸三鈣粉末,制備過(guò)程引入了超聲振蕩,制備出了性能優(yōu)良的β-磷酸三鈣粉末;在多孔β-磷酸三鈣細(xì)胞支架制各工藝方面,采用β-磷酸三鈣粉末包裹致孔劑技術(shù),獲得了致孔劑與β-磷酸三鈣的均勻混合物,并利用致
3、孔劑包裹層的滑動(dòng)機(jī)制和不同大小致孔劑混合,制備出了孔隙相互連通的多孔β-磷酸三鈣細(xì)胞支架,在致孔劑與β-磷酸三鈣混合物中加入磷酸氫二鉀,利用熔融態(tài)焦磷酸鉀的液相傳質(zhì)作用,加快固體燒結(jié)的傳質(zhì)速度,增強(qiáng)燒結(jié)體的致密化程度,達(dá)到增強(qiáng)支架的目的,為提高支架的生物活性,又加入了SiO<,2>改性。在復(fù)合支架制備過(guò)程中,首次采用真空冷凍干燥法制備多孔β-TCP/明膠復(fù)合材料,使多孔支架在結(jié)構(gòu)和組成上具備仿真骨的特點(diǎn)。 利用紅外光譜儀(IR)
4、、X射線衍射(XRD)、激光粒度儀、掃描電鏡(SEM)等現(xiàn)代化分析手段,以及化學(xué)物理分析方法,對(duì)產(chǎn)品的成分、粒度、鈣磷原子數(shù)比以及支架的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、吸水率、抗壓強(qiáng)度等性能進(jìn)行了分析和表征。 研究結(jié)果表明,超聲分散條件下液相反應(yīng)制備的前驅(qū)體,經(jīng)過(guò)燒結(jié)后的β-磷酸三鈣粉末,其純度高,粒度小,是制備多孔β-磷酸三鈣細(xì)胞支架的理想原料。利用β-磷酸三鈣粉末包裹致孔劑的技術(shù),壓制成型法制得的β-磷酸三鈣細(xì)胞支架,其孔隙結(jié)構(gòu)完整、分布
5、均勻、連通性好,大孔和小孔相互交錯(cuò),大孔的和連通孔的孔徑分別為688.88±46.39μm和160.59±39.46μm,適宜細(xì)胞生長(zhǎng)和增值;支架親水性好,吸水率達(dá)到48.34%±6.23%,磷酸氫二鉀是優(yōu)良的高溫粘結(jié)劑,能有效提高了支架的強(qiáng)度,生物活性材料SiO<,2>的加入能進(jìn)一步提高支架的抗壓強(qiáng)度,當(dāng)孔隙率高達(dá)68.01%±4.42%時(shí),仍具有2.60±0.84MPa的抗壓強(qiáng)度;將上述制得的β-TCP多孔支架與明膠復(fù),浸泡在模擬體
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