牙源性多孔双相生物陶瓷的制备和性能研究

发布时间：2019-10-18 11:58

【摘要】：收集临床上离体牙,经高温煅烧去除有机成分,将其与(NH4)2HPO4溶液混合后再次煅烧,制得以羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钙(β-TCP)为主要成分的双相陶瓷,磨碎过200目筛,用有机泡沫浸渍法制备多孔生物陶瓷,对材料进行物相分析、扫描电镜、孔隙率、元素分析和抗压强度检测。牙源性多孔陶瓷材料呈白色,主要物相为HA和β-TCP,为大孔/微孔多孔网状结构,孔隙率为74.85%,Ca/P为1.62,抗压强度应为(3.483±0.321)MPa。
【图文】：

X线衍射,图样,样品,多孔陶瓷

。V1=(W0+W1－W2)/ρ水公式1孔隙率=(V0－V1)/V0公式21．4．4元素分析采取电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析其元素组成，计算钙磷比。1．4．5抗压强度测试随机选择10块形状规则的多孔陶瓷样品，游标卡尺准确测量其长、宽、高，采用Instron电子动静态疲劳试验机测验材料的抗压强度。2结果2．1样品的物相分析可以得知，离体牙800℃煅烧后主要物相为HA，在1150℃煅烧后成分发生了变化，主要是HA和β-TCP，随着温度的升高，在1250℃条件下，样品中的β-TCP衍射峰明显增多。见图1。图1不同温度煅烧的样品X线衍射图样A:800℃;B:1150℃;C:1250℃;*代表HA;#代表β-TCP2．2肉眼及SEM观察肉眼观察到本实验制备的多孔陶瓷样品呈白色块状，表面可见大小不一的多孔结构，见图2A。SEM观察此材料孔间相互连通，构成网状结构，孔径大小在100～800μm，见图2B。放大不同倍数SEM观察到内部还存在微孔结构，孔径大小在1～10μm范围内，颗粒之间呈颈部连接特点，见图2C～F。图2不同倍数下观察多孔陶瓷样品A:肉眼观察;B:SEM×100;C、D:SEM×5000;E、F:SEM×100002．3孔隙率分析根据上述公式可计算得到本实验制备的多孔陶瓷材料孔隙率为74.85%。2．4元素分析经检测得知1250℃煅烧而成的多孔陶瓷样品中Ca元素含量占38.11%，P元素含量占18.27%，可以得出Ca与P原子比为1.62，同时还检测到K、Mg、Zn等元素，但未发现C元素。2．5抗压强度测试检测出多孔样品抗压强度为(3.483±0.321)MPa，实验结果还表明，材料的抗压强度跟孔隙率有很大关联，随着孔隙率增高，多孔支架材料的机械强度会降低。3讨论牙齿与骨组织的理化性质有着很大的相似，均包含无机和有机成分，其中无机相中HA占主要地位，

多孔陶瓷,肉眼观察,倍数,样品

随机选择10块形状规则的多孔陶瓷样品，游标卡尺准确测量其长、宽、高，采用Instron电子动静态疲劳试验机测验材料的抗压强度。2结果2．1样品的物相分析可以得知，离体牙800℃煅烧后主要物相为HA，在1150℃煅烧后成分发生了变化，主要是HA和β-TCP，随着温度的升高，在1250℃条件下，样品中的β-TCP衍射峰明显增多。见图1。图1不同温度煅烧的样品X线衍射图样A:800℃;B:1150℃;C:1250℃;*代表HA;#代表β-TCP2．2肉眼及SEM观察肉眼观察到本实验制备的多孔陶瓷样品呈白色块状，表面可见大小不一的多孔结构，，见图2A。SEM观察此材料孔间相互连通，构成网状结构，孔径大小在100～800μm，见图2B。放大不同倍数SEM观察到内部还存在微孔结构，孔径大小在1～10μm范围内，颗粒之间呈颈部连接特点，见图2C～F。图2不同倍数下观察多孔陶瓷样品A:肉眼观察;B:SEM×100;C、D:SEM×5000;E、F:SEM×100002．3孔隙率分析根据上述公式可计算得到本实验制备的多孔陶瓷材料孔隙率为74.85%。2．4元素分析经检测得知1250℃煅烧而成的多孔陶瓷样品中Ca元素含量占38.11%，P元素含量占18.27%，可以得出Ca与P原子比为1.62，同时还检测到K、Mg、Zn等元素，但未发现C元素。2．5抗压强度测试检测出多孔样品抗压强度为(3.483±0.321)MPa，实验结果还表明，材料的抗压强度跟孔隙率有很大关联，随着孔隙率增高，多孔支架材料的机械强度会降低。3讨论牙齿与骨组织的理化性质有着很大的相似，均包含无机和有机成分，其中无机相中HA占主要地位，此外还包括Na、Mg、F等元素，而有机成分大部分为胶原蛋白纤维，可以考虑牙齿作为一种潜在的自体或同种异体骨修复材料。临床上，因外伤、阻生、牙周病等因素拔除的大量离体牙往往作为医疗垃圾而
【作者单位】：安徽医科大学解放军临床学院口腔科;中国科技大学地球与空间科学学院;
【基金】：国家自然科学基金(编号:41090372)
【分类号】：R318.08

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