纳米羟基磷灰石与β磷酸钙复合作为骨修复材料的性能研究

发布时间：2017-11-14 10:11

  本文关键词：纳米羟基磷灰石与β磷酸钙复合作为骨修复材料的性能研究

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【摘要】：纳米羟基磷灰石(nHA)是一种具有良好生物相容性的骨修复材料,它植入人体使用时,与骨组织界面的结合较好,可引导新生骨组织生长。然而,其抗压强度较低且降解较慢,不能起到很好的骨支撑和骨引导作用；β磷酸三钙(β-TCP)是一种生物降解和生物可吸收的陶瓷材料,但它在人体环境中降解太快,使得降解速度与新骨的形成和生长速度不能良好匹配。因此可将纳米羟基磷灰石与p磷酸三钙复合,既有助于解决磷酸三钙降解过快的问题,亦可充分发挥纳米羟基磷灰石的骨诱导作用。 本研究从羟基磷灰石纳米颗粒的制备开始,采用化学计量比易控的溶胶-凝胶法作为基本反应过程,选择Ca(NO3)2·4H2O/(NH4)2HPO4反应体系,在溶胶反应、干燥、煅烧等阶段采取适当的控制措施,制备出成分纯净,颗粒均匀细小的纳米羟基磷灰石粉体。然后对合成的粉体进行XRD、SEM、TEM和FTIR等的测试与表征,分析其合成条件的影响。研究发现当反应物浓度为0.3mol/L,煅烧温度为900℃,并添加一定量的分散剂聚乙二醇时可得到粒径约为30nm的球状羟基磷灰石粉体。 然后,采取机械球磨法将合成的纳米羟基磷灰石颗粒和β磷酸三钙按60/40的成分比混合,压制成型,并在粉体中加入造孔剂聚乙二醇和粘结剂聚乙烯醇来辅助成型。最后将成型后的块体材料进行煅烧,制成类似于人体骨组织结构的多孔状块体材料,测试其主要物理化学性能。 将该复合多孔材料作为人体骨缺损修复材料使用,根据无源类植入医疗器械的使用要求,按照GB/T16886的相关内容,对该复合陶瓷材料进行基本的生物安全性评价。包括溶血实验、体外刺激实验、急性全身毒性实验和骨降解实验。实验结果显示材料的溶血率低于5%,说明材料不致溶血,并且材料不会引起皮肤刺激反应和急性毒性反应,缺损部位可观察到新生骨组织的生成及材料降解,表明复合材料可用于骨缺损的修复,利于形成新的骨组织。
【学位授予单位】：钢铁研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB383.1;R318.08

【参考文献】

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本文编号：1184956