稀土掺杂介孔生物活性玻璃微球的研究

发布时间：2020-10-17 08:00

　　 相对于传统的生物活性玻璃(BG),介孔生物活性玻璃(MBG)由于其具有较高的比表面积、孔容、良好的生物活性和生物可降解性以及对药物释放的可控性,最近十几年引起了广泛的注意力。一方面,由于其具有良好的生物活性,MBG可以作为骨填充材料使用,另一方面,由于介孔的存在,增大了生物玻璃的比表面积,这有利于骨细胞的增殖与分化,加快了对骨损失或骨缺陷部位的修复。而且MBG拥有高的载药率,可以作为抗癌药物的缓释体系,起到了延长药物释放治疗的时间,同时也降低了由于抗癌药物的突释而造成的药物累积对人体正常组织细胞的毒性。因此,功能性MBG具有重要的研究价值与应用前景。针对稀土元素具有抑癌作用等特性,本文将Ce,Eu,Nd三种稀土元素与MBG微球进行复合,制备了一种稀土掺杂MBG微球功能性复合载体材料。主要完成了以下几个方面的工作。1、采用TEOS、TEP、CN为主要原料,CTAB为单一模板剂,分别以乙酸乙酯、去离子水和乙醇、去离子水为溶剂合成了 MBG1和MBG2两种微球。并对微球进行了 XRD、SEM、TEM、FTIR、XPS等表征。实验结果表明利用溶胶-凝胶法合成的两种MBG微球都具有高的比表面积、良好的体外生物活性以及对DOX的释放具有可控性。同时两种微球均对细胞无毒性。但是MBG2微球拥有较高的载药率,可达到86.3%,并且具有更加优异的药物控释性能。2、选用MBG2微球为载体,通过掺杂单稀土元素(Ce、Eu、Nd),合成了稀土掺杂MBG复合微球,并对其进行了基本表征和测试。实验结果表明微量稀土掺杂对微球的形貌及大小没有影响,微球粒径大小500nm左右。但是稀土掺杂会降低MBG的比表面积,从而降低了 DOX的装载率。稀土元素的适量掺杂可以起到DOX的拄释作用,而且通过DOX再次释放对成骨肉瘤MG-63细胞的活性起到明显的抑制作用。同时适量的稀土掺杂MBG微球仍然具有良好的体外羟基磷灰石(HA)的诱导形成能力,但是当掺杂量超过一定界限值,如Eu3+掺杂量达到2%摩尔时,其生物活性就会受到影响,降低了 MBG诱导羟基磷灰石的形成能力。3、以MBG2微球为载体,通过双稀土共掺杂,合成了 Ce/Eu/MBG微球。实验结果表明微量稀土共掺杂微球仍具有良好的生物活性和药物控释性能。同时低浓度下(50-200ug/ml),Ce/Eu/MBG微球对成骨肉瘤MG-63细胞无毒性,并且载药Ce/Eu/MBG/DOX微球通过再次释放DOX对骨肉瘤MG-63细胞具有明显的抑制作用。在本文中,合成的稀土掺杂介孔生物活性玻璃具有无毒性、良好的生物活性和药物控释性能,同时通过DOX的释放对成骨肉瘤MG-63细胞具有明显的抑制作用,所以稀土掺杂MBG微球功能材料有望成为骨组织修复工程中的替代生物材料。
【学位单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB34;TQ460.1
【部分图文】：

２．３实验结果与讨论??２．３．１介孔生物活性玻璃微球的表征??图２－１为以ＣＴＡＢ为模板剂合成的两种介孔生物活性玻璃微纳米球ＭＢＧｌ?（ａ）??和ＭＢＧ２?（ｂ）的ＳＥＭ照片。从图中可以看出，ＭＢＧ１颗粒尺寸明显小于ＭＢＧ２微??球，微球尺寸大约为１００?ｎｍ，并且表面分布着许多可见的介孔。而ＭＢＧ２微球颗粒??大小较为均一，微球表面粗植，微球粒径大约为５００ｎｍ。图２－２?（ａ）和（ｂ）分别为??ＭＢＧ１和ＭＢＧ２的ＴＥＭ照片，很显然，ＭＢＧ１和ＭＢＧ２微球内部都具有良好的介??孔结构。??图２－１介孔生物活性玻璃微球ＭＢＧｌ?（ａ）和ＭＢＧ２?（ｂ）的ＳＥＭ照片??Ｆｉｇ．２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＭＢＧ１?（ａ）?ａｎｄ?ＭＢＧ２?（ｂ）??１６??

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胶颗粒的表面，通过一层层堆积，在烧结的过程中移賒ＣＴＡＢ，得到大小均一的大尺??寸微球。ＭＢＧ微纳米球流动性好，方便在特殊骨缺陷部位进疔注射治疗。ＭＢＧ微球??的合成机理与临床医学上的潜在应用如图２－３所示。????〇?２５????Ｊ５?８００＂?（ａｌ）?，?一?？?（ａ２）??Ｅ?＼?０．２。．?４??义?６００?－?ｊ??Ｉ?ｊ?０１５?？?－Ｉ??Ｉ?乂?＾?Ｉｔ??Ｗ?４００－?Ｊ＊?Ｑ?０．１０－?Ｊ?ｊ??＜?＾?：??０?＾?０．０５－??１?２００?■?＾??＾?０．００－??￣Ｉ１?￣Ｉ￣＇￣Ｉ￣１?￣Ｉ￣１?￣Ｉ１?￣Ｉ￣?Ｉ，Ｉ?■?Ｉ￣＿?Ｉ?■?Ｉ￣ｒ—Ｔ—，￣Ｉ—，?Ｉ?■??０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０?０?３?６?９?１２?１５?１８??Ｒｅｌａｔｉｖｅ?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?（Ｐ／Ｐ〇）?Ｐｏｒｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?（ｎｍ）????０．２５－１???茭（ｂｌ）?，?：?（ｂ２）??＾?２００－?釋祕０．２０－??ｔ１６〇．?￡ｙ?ｃ？－?■??－ｅ?ｅ??％?２?０１０－?了??■§ｉ２〇．?４?９?ｉ＂??圣?Ｓ?＞?０?０５－?〒??ｃ?Ｊｒ?１３?ｖ??Ｄ?８０＇?■?０．００－?—■——??Ｇ?｜?■???｜?丨■??００?０２?０?４?０．６?０?８?１?０?０?３?６?９?１２?１５?１８??Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?（Ｐ／Ｐ〇）?Ｐｏｒｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?（ｎｍ）??图２－４?ＭＢＧ１和ＭＢＧ２的等温吸脱附曲线（ａｌ
【参考文献】

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本文编号：2844511