功能化磷酸钙基纳米复合材料的制备及其生物学应用研究

发布时间：2022-07-14 14:54

　　随着生活水平的提高以及科技的发展,智能型集抗菌、成像、癌症诊断与光热/光声治疗、靶向给药和组织修复与再生等多种功能于一体的纳米生物材料受到人们的关注。纯的磷酸钙材料,具有良好的生物相容性、生物活性及生物可降解性,但因其组成成分和功能较为单一,已不能满足人们的需求。因此,通过在原有材料基础上引入功能性组分,可以在充分发挥磷酸钙材料自身优势的同时,发展出新型多组分多功能性的磷酸钙基纳米复合生物材料,对拓展磷酸钙材料的生物医学应用具有重要的研究意义。本论文从掺杂功能性金属离子以及复合高分子聚合物两个方向着手,制备出多种新型功能化磷酸钙基纳米复合材料,并对其理化性质进行了表征,探索了它们在龋齿修复、癌症诊疗及骨组织修复等生物医学领域的应用。本论文的主要研究结果如下:1.功能性金属离子掺杂磷酸钙纳米颗粒的制备、性能及其生物学应用研究利用三磷酸腺苷ATP生物分子作为有机磷源和稳定剂,在微波溶剂热反应过程中,通过引入银离子,制备出银掺杂胶状磷酸钙纳米复合材料。银离子与ATP分子间存在强烈的相互作用,对银掺杂胶状磷酸钙纳米复合材料的形成有很大的影响。另外,该纳米复合材料可以有效抑制细菌的生长,且因为具... 

【文章页数】：152 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 磷酸钙材料
        1.2.1 磷酸材料的种类
            1.2.1.1 羟基磷灰石(HAP)
            1.2.1.2 磷酸八钙(OCP)
            1.2.1.3 磷酸三钙(TCP)
            1.2.1.4 无定型磷酸钙(ACP)
            1.2.1.5 磷酸二氢钙
            1.2.1.6 磷酸氢钙
            1.2.1.7 磷酸四钙(TTCP)
            1.2.1.8 缺钙磷灰石(CDHA)
        1.2.2 磷酸钙材料的制备方法
    1.3 磷酸钙基纳米复合材料
        1.3.1 离子掺杂的磷酸钙基纳米复合材料
            1.3.1.1 阳离子掺杂的磷酸钙基纳米复合材料
            1.3.1.2 阴离子掺杂的磷酸钙基纳米复合材料
        1.3.2 仿生高分子聚合物/磷酸钙基纳米复合材料
            1.3.2.1 纳米复合材料三维(3D)多孔支架
            1.3.2.2 纳米复合材料水凝胶
            1.3.2.3 纳米复合材料纤维支架
    1.4 论文的选题意义及研究内容
第二章 功能性金属元素掺杂的磷酸钙纳米复合材料的制备及其生物学应用
    2.0 引言
    2.1 抗菌性银掺杂的磷酸钙胶状纳米复合材料的制备及其应用
        2.1.1 实验部分
            2.1.1.1 实验所用试剂和原料
            2.1.1.2 GSCP复合材料的制备
            2.1.1.3 样品的理化性质表征
            2.1.1.4 GSCP复合材料在去离子水中钙离子和银离子的释放实验
            2.1.1.5 GSCP复合材料的体外细胞毒性测试
            2.1.1.6 GSCP复合材料的体外抗菌性能测试
            2.1.1.7 人工模拟龋齿牙本质薄片的制备
            2.1.1.8 牙本质小管修复及模拟唾液中的再矿化
            2.1.1.9 被修复的人工牙本质薄片的抗菌性能
        2.1.2 结果与讨论
            2.1.2.1 样品的理化性能表征结果
            2.1.2.2 样品在去离子水中的离子释放行为
            2.1.2.3 GSCP复合材料的体外抗菌性能
            2.1.2.4 GSCP复合材料的体外细胞毒性
            2.1.2.5 GSCP复合材料的矿化效果
        2.1.3 本节小结
    2.2 亚铁离子掺杂的磷酸钙纳米复合材料的制备及其应用
        2.2.1 实验部分
            2.2.1.1 实验所用试剂和原料
            2.2.1.2 实验样品的制备
            2.2.1.3 样品的理化性质表征
            2.2.1.4 FCP复合材料在去离子水中Ca2+和Fe2+的释放实验
            2.2.1.5 FCP复合材料对H_2O_2催化效果观察
            2.2.1.6 FCP复合材料对H_2O_2催化效果的定性分析
        2.2.2 结果与讨论
            2.2.2.1 FCP样品的理化性能表征结果
            2.2.2.2 FCP样品在醋酸-醋酸钠缓冲液中的离子释放行为
            2.2.2.3 FCP样品对H_2O_2催化效果的观察结果
            2.2.2.4 FCP样品对H_2O_2催化效果的定性分析结果
        2.2.3 本节小结
    2.3 铋单质掺杂的磷酸钙纳米复合材料的制备及其光热效果的研究
        2.3.1 实验部分
            2.3.1.1 实验所用试剂和原料
            2.2.1.2 实验样品的制备
            2.3.1.3 样品的理化性质表征
            2.3.1.4 RBCP复合材料的UV-vis吸收光谱
            2.3.1.5 RBCP复合材料的近红外(NIR)热成像及光热效果
        2.3.2 结果与讨论
            2.3.2.1 RBCP样品的理化性能表征结果
            2.3.2.2 RBCP样品在近红外波长范围内的UV-vis吸收光谱
            2.3.2.3 RBCP复合材料的近红外(NIR)热成像及光热效果
        2.3.3 本节小结
    2.4 本章总结
第三章 羟基磷灰石超长纳米线/柠檬酸甘油聚酯复合材料的制备及性能
    3.0 引言
    3.1 可降解HAP超长纳米线/柠檬酸甘油聚酯纳米复合材料的制备及应用
        3.1.1 实验部分
            3.1.1.1 实验所用试剂和原料
            3.1.1.2 HAP超长纳米线的制备
            3.1.1.3 HAP超长纳米线圆盘的制备
            3.1.1.4 HAP超长纳米线/柠檬酸甘油聚酯纳米复合材料的制备
            3.1.1.5 样品的理化性质表征
            3.1.1.6 纳米复合材料的机械性能测试
            3.1.1.7 纳米复合材料悬浮液中的钙离子浓度和pH值
        3.1.2 结果与讨论
            3.1.2.1 样品的理化性能表征结果
            3.1.2.2 所制备的纳米合成材料的机械性能
            3.1.2.3 所制备的纳米合成材料的降解行为
    3.2 本章小结
第四章 全文总结与展望
第五章 参考文献
致谢
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型改性的n-HA与PLGA复合材料的制备及性能研究[J]. 蒋立新,蒋柳云,马驰,韩崇涛,徐莉娟,熊成东.  无机材料学报. 2013(07)



本文编号：3661343