羟基磷灰石骨生物支架的制备与评价

发布时间：2017-04-30 14:08

  本文关键词：羟基磷灰石骨生物支架的制备与评价，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于可实现植入物结构的个性化定制、使用材料广泛等优点，增材制造技术被越来越广泛地应用在骨损伤的修复上。本文的主要目的即是将挤出沉积成形这一增材制造技术与微波烧结技术相结合，制备出可个性化定制、具有完整外形、较高机械强度和较好生物相容性的羟基磷灰石（HA）骨生物支架。 首先，本文对HA浆料的制备、挤出沉积成形和微波烧结等工艺过程中的一些关键参数进行了研究与优化。粘度和沉降高度的测量实验表明，分散剂聚丙烯酸铵的含量为1%，PH值为9时，，HA浆料有最佳的分散稳定性。实验以此为基础制备了HA体积分数为35%、具有保湿性、自持性良好，粘度适中容易挤出的浆料。使用扫描电镜、X射线衍射仪和万用材料试验机观察、分析、测量不同参数下制备的HA支架的微观组织、物相构成和抗压强度。经比较和优化，最终确定的参数为：挤出沉积成形时，喷嘴内径为0.34mm，喷嘴长度为5mm，喷嘴上升层高为0.35mm，工作台X-Y轴合成运动速度为5mm/s，活塞杆挤压速度为0.0035mm/s，工作温度为15~25℃之间；微波烧结过程中，预烧结温度为400℃，保温时间0.5h，最终烧结温度为1200℃，保温时间0.5h。在此参数下制备的孔隙率为50%的支架抗压强度为46MPa。 然后，本文在制备的HA支架上培养骨肉瘤（SAOS-2）细胞，周期为21天。并通过光学显微镜观察细胞在支架上的黏附、增殖情况以验证HA支架的生物相容性，使用光学轮廓测量仪和扫描电镜测量和观察HA支架在细胞培养前后的表面粗糙度和表面形貌变化以研究HA支架在细胞培养下的降解情况。结果表明在培养周期内，SAOS-2细胞在支架上黏附、生长状态良好，并经历了生长、凋亡、再生长的过程，证明HA支架无细胞毒性且可诱导细胞增殖，具有良好的生物相容性。支架的表面粗糙度和微观形貌在细胞培养前后并未发生较大变化，说明HA支架在21天的细胞培养周期内几乎没有降解。 综上所述，通过结合挤出沉积成形和微波烧结，可制备出结构可定制、抗压强度和生物相容性较好HA支架。
【关键词】：骨组织工程支架 羟基磷灰石 挤出沉积成形 微波烧结 骨肉瘤细胞
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 前言8
• 1.2 骨的组成8-10
• 1.3 骨缺损与修复方法10-12
• 1.4 羟基磷灰石12-13
• 1.5 课题来源、选题依据及主要研究内容13-15
• 2 羟基磷灰石骨生物支架的制备15-30
• 2.1 前言15-16
• 2.2 材料与方法16-20
• 2.3 结果与讨论20-29
• 2.4 总结29-30
• 3 HA 支架生物性能的评价30-50
• 3.1 前言30-31
• 3.2 材料与方法31-38
• 3.3 结果与讨论38-49
• 3.4 总结49-50
• 4 总结与展望50-52
• 致谢52-54
• 参考文献54-58
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文目录58

【参考文献】

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本文编号：336994