超重力法制备仿生羟基磷灰石/胶原复合材料及其性能研究
发布时间：2021-08-15 09:26
羟基磷灰石/胶原（HAP/COL）复合材料具有很好的生物相容性和骨修复能力,是骨组织工程领域研究的热点材料。然而,其作为一种仿骨材料,提高与天然骨骼的相似性以及制备的工业化程度一直是当下需要解决的问题。原位矿化工艺温和可控,可以制备出与天然骨组织成分与结构高度相似的HAP/COL复合材料。超重力技术可强化传质和混合、降低放大效应、易于实现工业化。本论文应用外循环超重力反应器（EX-RPB）结合原位矿化工艺制备仿生HAP/COL复合材料,并以此为基础制备复合支架,探究其在骨组织工程领域的应用性能,主要研究内容如下:（1）利用原位矿化工艺,分别在烧杯和外循环超重力反应器中制备仿生HAP/COL复合材料,考察了反应温度、反应时间和陈化时间对复合材料中COL的三螺旋结构和HAP的结晶度、形貌、尺寸的影响。采用EX-RPB为反应器时,能够用大幅度缩短反应时间,从40 min缩短到1min,可实现连续化生产,也利于保护COL的三螺旋结构。（2）制得的仿生HAP/COL复合材料中HAP为超薄片状结构,长约29 nm,宽约20 nm,厚度在2～5 nm之间,最大暴露晶面为（100）晶面,结晶度较低,X...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２骨组织的多级结构［６７］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｏｎｅ?ｔｉｓｓｕｅ［６７］??１．４．１胶原蛋白??
?第一章绪论???过ＨＡＰ在胶原分子模板上有序的结晶，可以实现与ＣＯＬ的有机结合。除此之外，原??位矿化法反应条件温和可控，具有可工业化的潜力。??１．５超重力技术概述??超重力技术起源于２０世纪７０年代，由Ｃｏｌｉｎ?Ｒａｍｓｈａｗ教授提出并发明了超重力??旋转填充床（Ｒｏｔａｔｉｎｇ?Ｐａｃｋｅｄ?Ｂｅｄ，?ＲＩ＞Ｂ）?［９＼其基本结构如图１－３所示。超重力技术??的原理是利用转子的高速旋转，产生超重力场环境［１（Ｗ］。在ＲＰＢ中，气液、液液、液??固以及气液固等多相物流在多孔填料中混合接触，受到超重力场作用，巨大的剪切力??和表面更新速率极大的提高了相之间的传质、传热效率［１（）１］。除此之外，ＲＰＢ的体积??传质系数远高于常规传质设备，有利于缩小设备尺寸［１（）２］。因此ＲＰＢ被称为“化工工??业的晶体管”，是２１世纪重要的过程强化技术。目前，超重力技术己经在多个领域??得到了很好的应用，如工业脱硫［１Ｇ３］、Ｃ０２捕集［１％１Ｑ６］、纳米材料制备［１（）７］等??Ｌｉｑｕｉｄ?ｉｎｌｅｔ?１?Ｌｉｑｕｉｄ?ｉｎｌｅｔ?２??Ｌｉｑｕｉｄ??ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?；?Ｐａｃｋｉｎｇ??Ｌ?１?１??：？釋＞＿一??Ｌｉｑｕｉｄ?ｏｕｔｌｅｔ?ｉｉｉＪ??图１－３?ＲＰＢ基本结构示意图［１（）１］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＲＰＢ［１?叫??由于成本低且易于规模化，反应沉淀被认为是大规模生产纳米颗粒的有效方法，??然而，常规反应器如搅拌釜受限于存在滞留死区和混合效率低等问题，很难保证产品??的稳定性［１Ｇ８］。ＲＰＢ作为一种具有高传质、高混合
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of the nano/microscale structure of biomaterial scaffolds on bone regeneration[J]. Lisha Zhu,Dan Luo,Yan Liu. International Journal of Oral Science. 2020(01)
[2]Nucleic acids and analogs for bone regeneration[J]. Yuxin Zhang,Wenjuan Ma,Yuxi Zhan,Chenchen Mao,Xiaoru Shao,Xueping Xie,Xiawei Wei,Yunfeng Lin. Bone Research. 2018(04)
[3]Biomimetic delivery of signals for bone tissue engineering[J]. Ming Dang,Laura Saunders,Xufeng Niu,Yubo Fan,Peter X.Ma. Bone Research. 2018(03)
[4]Calcium phosphate cements for bone engineering and their biological properties[J]. Hockin HK Xu,Ping Wang,Lin Wang,Chongyun Bao,Qianming Chen,Michael D Weir,Laurence C Chow,Liang Zhao,Xuedong Zhou,Mark A Reynolds. Bone Research. 2017(04)
[5]Recent advances in nano scaffolds for bone repair[J]. Huan Yi,Fawad Ur Rehman,Chunqiu Zhao,Bin Liu,Nongyue He. Bone Research. 2016(04)
[6]胶原蛋白海绵的生物特性及体内降解吸收[J]. 迟妍妍,乐尧金,刘旭昭,李琪,雷静,汤顺清. 中国组织工程研究. 2014(34)
[7]康复新液对实验性大鼠皮肤切割伤痂下愈合的影响[J]. 张俊,孟令贺,单士军,张理涛. 天津医科大学学报. 2014(03)
[8]Bone Regeneration Based on Tissue Engineering Conceptions – A 21st Century Perspective[J]. Jan Henkel,Maria A.Woodruff,Devakara R.Epari,Roland Steck,Vaida Glatt,Ian C.Dickinson,Peter F.M.Choong,Michael A.Schuetz,Dietmar W.Hutmacher. Bone Research. 2013(03)
[9]美洲大蠊药理作用及临床应用研究进展[J]. 罗廷顺,高孟婷,马芳芳,刘光明,张成桂. 安徽农业科学. 2012(10)
[10]超重力法脱除气体中硫化氢[J]. 祁贵生,刘有智,焦纬洲. 化工进展. 2008(09)
本文编号：3344283
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２骨组织的多级结构［６７］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｏｎｅ?ｔｉｓｓｕｅ［６７］??１．４．１胶原蛋白??
?第一章绪论???过ＨＡＰ在胶原分子模板上有序的结晶，可以实现与ＣＯＬ的有机结合。除此之外，原??位矿化法反应条件温和可控，具有可工业化的潜力。??１．５超重力技术概述??超重力技术起源于２０世纪７０年代，由Ｃｏｌｉｎ?Ｒａｍｓｈａｗ教授提出并发明了超重力??旋转填充床（Ｒｏｔａｔｉｎｇ?Ｐａｃｋｅｄ?Ｂｅｄ，?ＲＩ＞Ｂ）?［９＼其基本结构如图１－３所示。超重力技术??的原理是利用转子的高速旋转，产生超重力场环境［１（Ｗ］。在ＲＰＢ中，气液、液液、液??固以及气液固等多相物流在多孔填料中混合接触，受到超重力场作用，巨大的剪切力??和表面更新速率极大的提高了相之间的传质、传热效率［１（）１］。除此之外，ＲＰＢ的体积??传质系数远高于常规传质设备，有利于缩小设备尺寸［１（）２］。因此ＲＰＢ被称为“化工工??业的晶体管”，是２１世纪重要的过程强化技术。目前，超重力技术己经在多个领域??得到了很好的应用，如工业脱硫［１Ｇ３］、Ｃ０２捕集［１％１Ｑ６］、纳米材料制备［１（）７］等??Ｌｉｑｕｉｄ?ｉｎｌｅｔ?１?Ｌｉｑｕｉｄ?ｉｎｌｅｔ?２??Ｌｉｑｕｉｄ??ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?；?Ｐａｃｋｉｎｇ??Ｌ?１?１??：？釋＞＿一??Ｌｉｑｕｉｄ?ｏｕｔｌｅｔ?ｉｉｉＪ??图１－３?ＲＰＢ基本结构示意图［１（）１］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＲＰＢ［１?叫??由于成本低且易于规模化，反应沉淀被认为是大规模生产纳米颗粒的有效方法，??然而，常规反应器如搅拌釜受限于存在滞留死区和混合效率低等问题，很难保证产品??的稳定性［１Ｇ８］。ＲＰＢ作为一种具有高传质、高混合
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of the nano/microscale structure of biomaterial scaffolds on bone regeneration[J]. Lisha Zhu,Dan Luo,Yan Liu. International Journal of Oral Science. 2020(01)
[2]Nucleic acids and analogs for bone regeneration[J]. Yuxin Zhang,Wenjuan Ma,Yuxi Zhan,Chenchen Mao,Xiaoru Shao,Xueping Xie,Xiawei Wei,Yunfeng Lin. Bone Research. 2018(04)
[3]Biomimetic delivery of signals for bone tissue engineering[J]. Ming Dang,Laura Saunders,Xufeng Niu,Yubo Fan,Peter X.Ma. Bone Research. 2018(03)
[4]Calcium phosphate cements for bone engineering and their biological properties[J]. Hockin HK Xu,Ping Wang,Lin Wang,Chongyun Bao,Qianming Chen,Michael D Weir,Laurence C Chow,Liang Zhao,Xuedong Zhou,Mark A Reynolds. Bone Research. 2017(04)
[5]Recent advances in nano scaffolds for bone repair[J]. Huan Yi,Fawad Ur Rehman,Chunqiu Zhao,Bin Liu,Nongyue He. Bone Research. 2016(04)
[6]胶原蛋白海绵的生物特性及体内降解吸收[J]. 迟妍妍,乐尧金,刘旭昭,李琪,雷静,汤顺清. 中国组织工程研究. 2014(34)
[7]康复新液对实验性大鼠皮肤切割伤痂下愈合的影响[J]. 张俊,孟令贺,单士军,张理涛. 天津医科大学学报. 2014(03)
[8]Bone Regeneration Based on Tissue Engineering Conceptions – A 21st Century Perspective[J]. Jan Henkel,Maria A.Woodruff,Devakara R.Epari,Roland Steck,Vaida Glatt,Ian C.Dickinson,Peter F.M.Choong,Michael A.Schuetz,Dietmar W.Hutmacher. Bone Research. 2013(03)
[9]美洲大蠊药理作用及临床应用研究进展[J]. 罗廷顺,高孟婷,马芳芳,刘光明,张成桂. 安徽农业科学. 2012(10)
[10]超重力法脱除气体中硫化氢[J]. 祁贵生,刘有智,焦纬洲. 化工进展. 2008(09)
本文编号：3344283
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