形貌可控纳米羟基磷灰石/海藻酸钠复合材料的3D打印研究

发布时间：2022-07-07 11:25

　　羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HA）由于良好的生物活性、生物相容性和骨传导性,已作为骨修复替代材料和整形外科材料广泛应用于临床。随着纳米技术的快速发展,纳米羟基磷灰石（nano hydroxyapatite,nano-HA）的制备和应用已引起了广泛关注。Nano-HA的形貌会影响其表面特性、生物活性和生物相容性等,若能有效调控nano-HA形貌,如针状、棒状、球状和片状等,将进一步拓展其在生物医学领域的应用。3D打印是目前制造业的热点之一,利用3D打印技术进行个性化定制骨修复体是骨组织工程的主要研究方向,但是微米级HA无法满足3D打印所要求的流动性和凝固性。机械活化是利用机械能诱发化学反应和诱导材料组织、结构和性能的变化,来制备新材料或对材料进行改性处理的方法。本论文采用不同有机模板、合成方法和机械活化处理,合成不同尺寸和形貌的nano-HA,并研究批量制备分散性较好的nano-HA,满足3D打印对nano-HA量的需求。采用海藻酸钠/nano-HA作为3D打印"墨水",研究材料的流变学性能、溶胀性、力学性能及生物相容性。本论文以无毒无刺激,具有双亲性和生物相容性的聚乙二醇... 

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米羟基磷灰石
        1.1.1 纳米羟基磷灰石的性质及应用
        1.1.2 纳米羟基磷灰石的形貌对其生物学性能的影响
        1.1.3 纳米羟基磷灰石的制备
    1.2 磷酸钙基生物材料的3D打印
        1.2.1 磷酸钙基生物材料的3D打印方法
        1.2.2 磷酸钙基生物材料3D打印研究现状
    1.3 海藻酸盐的研究
        1.3.1 海藻酸盐的结构
        1.3.2 海藻酸盐的性质及应用
    1.4 聚乙二醇与阿仑膦酸钠的研究
        1.4.1 聚乙二醇的结构、性质及应用
        1.4.2 阿仑膦酸钠的结构、性质及应用
    1.5 本论文问题的提出、研究目的及内容
        1.5.1 本论文问题的提出
        1.5.2 本论文的研究目的
        1.5.3 本论文的研究内容
第二章 聚乙二醇调控合成不同形貌纳米羟基磷灰石
    2.1 引言
    2.2 材料与实验方法
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 滴定法样品制备
        2.2.3 扩散法样品制备
        2.2.4 样品机械活化
        2.2.5 样品形貌表征
        2.2.6 样品物相分析
        2.2.7 样品结构分析
        2.2.8 溶液电导率测量
        2.2.9 样品粒径及Zeta电位测定
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 样品微观形貌
        2.3.2 样品物相分析
        2.3.3 样品红外结果分析
        2.3.4 溶液电导率
        2.3.5 样品Zeta电位测定结果
        2.3.6 机械活化样品表征
    2.4 本章小结
第三章 机械活化结合化学分散批量合成纳米羟基磷灰石
    3.1 引言
    3.2 材料与实验方法
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 样品表征
        3.2.4 阿仑膦酸钠的体外释放
        3.2.5 统计学分析
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 样品微观形貌
        3.3.2 样品物相分析
        3.3.3 样品组成结构
        3.3.4 样品Zeta电位分析
        3.3.5 阿仑膦酸钠的体外释放
    3.4 本章小结
第四章 纳米羟基磷灰石/海藻酸钠复合材料的3D打印
    4.1 引言
    4.2 材料与实验方法
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 水凝胶前体制备
        4.2.3 3D生物打印系统
        4.2.4 水凝胶前体的流变学性能
        4.2.5 3D打印复合支架的溶胀性能
        4.2.6 3D打印复合支架的力学性能
        4.2.7 3D打印复合支架的微观形貌
        4.2.8 3D打印复合支架的表面粗糙度
        4.2.9 统计学分析
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 水凝胶前体的流变学性能
        4.3.2 3D打印复合支架的溶胀性
        4.3.3 3D打印复合支架的力学性能
        4.3.4 3D打印复合支架的微观形貌
        4.3.5 3D打印复合支架的表面粗糙度
    4.4 本章小结
第五章 不同形貌纳米羟基磷灰石及3D打印复合支架的生物相容性评价
    5.1 引言
    5.2 材料与实验方法
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 不同形貌nano-HA与MG-63共培养
        5.2.3 3D打印复合支架与MG-63共培养
        5.2.4 细胞毒性检测
        5.2.5 细胞形态观察
        5.2.6 统计学分析
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 不同形貌nano-HA细胞毒性检测
        5.3.2 不同形貌nano-HA细胞共培养形态分析
        5.3.3 3D打印复合支架的细胞毒性检测
        5.3.4 3D打印复合支架细胞共培养形态分析
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
参研课题及科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Controlled Preparation and Formation Mechanism of Hydroxyapatite Nanoparticles under Different Hydrothermal Conditions[J]. Shanyi Guang,Fuyou Ke,Yuhua Shen.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2015(08)
[2]Synthesis and Characterization of Nano-hydroxyapatite Powder Using Wet Chemical Precipitation Reaction[J]. Syed Sibte Asghar Abidi,Qasim Murtaza.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2014(04)
[3]Sol-gel synthesis and characterization of hydroxyapatite nanorods[J]. Sanosh Kunjalukkal Padmanabhan,Avinash Balakrishnan,Min-Cheol Chu,Yong Jin Lee,Taik Nam Kim,Seong-Jai Cho.  Particuology. 2009(06)



本文编号：3656335