n-HA/CPP复合水凝胶的制备及其在骨水泥中的应用
发布时间：2023-05-06 23:41
聚磷酸钙(CPP)是一种具有线性链状结构的钙磷生物陶瓷。无定形结构的CPP具有独特的胶凝特性,在水溶液中通过物理交联可以形成CPP水凝胶。目前,CPP这一胶凝特性在负载药物和骨修复等领域中深受关注。本文通过控制无定形CPP和蒸馏水的混合比例制备CPP水凝胶,并将CPP水凝胶与纳米羟基磷灰石(n-HA)复合,利用共混法制备n-HA/CPP复合水凝胶,然后将CPP水凝胶和n-HA/CPP复合水凝胶分别与磷酸钙骨水泥(CPC)粉末混合制备改性CPC。研究CPP和蒸馏水混合比例以及n-HA添加量对CPP水凝胶的结构、形貌、热稳定性、溶胀、降解和机械强度的影响。此外,还探究了不同水凝胶与CPC粉末的混合比例和凝胶类型对制备的骨水泥的固化时间、注射性、抗压强度、断面形貌、抗溃散性和水化过程的影响,分析了水化过程机制。得到的研究结果如下:CPP水凝胶中链长的减少促进晶体化的产生。陈化过程中,长链水凝胶更易变短,混合比例为1:20的水凝胶晶体化程度最高且热稳定性最好。随着CPP和蒸馏水混合比例的增大,CPP水凝胶的磷酸盐链逐渐变长,CPP水凝胶的溶胀性能、降解性能和抗压强度均逐渐增大,溶胀后样品内部的...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 水凝胶简介
1.1.1 水凝胶分类
1.1.2 纳米复合水凝胶
1.1.3 水凝胶在生物医学中的应用
1.2 聚磷酸钙骨修复替代材料
1.2.1 骨修复替代材料
1.2.2 聚磷酸钙及其胶凝特性
1.3 骨水泥的发展
1.3.1 磷酸钙骨水泥
1.3.2 聚合物在磷酸钙骨水泥中的应用
1.4 课题研究意义和目的
第二章 实验方法和表征
2.1 实验方案
2.1.1 CPP水凝胶的制备
2.1.2 n-HA/CPP复合水凝胶的制备
2.1.3 水凝胶改性骨水泥的制备
2.2 实验原材料和设备
2.2.1 主要原料
2.2.2 实验设备
2.3 测试分析方法
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 红外光谱分析
2.3.3 核磁共振磷谱分析
2.3.4 微观形貌分析
2.3.5 力学性能测试
2.3.6 热重/差示扫描量热分析
2.3.7 溶胀性能测试
2.3.8 降解性能测试
2.3.9 可注射性测试
2.3.10 固化时间测试
2.3.11 抗溃散性测试
第三章 CPP水凝胶的表征与性能研究
3.1 CPP及 CPP水凝胶的表征
3.1.1 CPP及 CPP水凝胶的XRD分析
3.1.2 CPP及 CPP水凝胶的FTIR分析
3.1.3 CPP及 CPP水凝胶的核磁共振磷谱分析
3.2 CPP水凝胶的宏观形貌和内部微观形貌分析
3.3 CPP水凝胶的力学性能分析
3.4 CPP及 CPP水凝胶的TG/DSC分析
3.5 CPP水凝胶的溶胀性能测试
3.6 CPP水凝胶的降解性能测试
3.6.1 CPP水凝胶的降解率测试
3.6.2 CPP水凝胶的pH变化测试
3.7 本章小结
第四章 n-HA/CPP复合水凝胶的表征与性能研究
4.1 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的表征
4.1.1 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的XRD分析
4.1.2 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的FTIR分析
4.1.3 n-HA/CPP复合水凝胶的核磁共振磷谱分析
4.2 n-HA/CPP复合水凝胶的宏观形貌表征
4.3 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的微观形貌表征
4.3.1 n-HA粉末的微观形貌
4.3.2 n-HA/CPP复合水凝胶的微观形貌
4.4 n-HA/CPP复合水凝胶的形成机理
4.5 n-HA/CPP复合水凝胶的力学性能表征
4.6 n-HA/CPP复合水凝胶的TG/DTG分析
4.7 n-HA/CPP复合水凝胶的溶胀性能测试
4.7.1 n-HA/CPP复合水凝胶的溶胀率
4.7.2 n-HA/CPP复合水凝胶达到最大溶胀率后的内部截面形貌
4.8 n-HA/CPP复合水凝胶的降解性能测试
4.8.1 n-HA/CPP复合水凝胶的降解率测试
4.8.2 PBS浸泡液的pH变化
4.9 本章小结
第五章 水凝胶改性骨水泥的表征与性能研究
5.1 CPC粉末及改性骨水泥的表征
5.1.1 CPC粉末及改性骨水泥固化试样的XRD分析
5.1.2 CPC粉末及改性骨水泥固化试样的FTIR分析
5.1.3 CPC粉末的粒径分析
5.2 改性骨水泥的固化时间测试
5.3 改性骨水泥的可注射性测试
5.4 改性骨水泥的力学性能测试
5.5 改性骨水泥抗溃散测试
5.6 改性骨水泥水化过程中pH变化测试
5.7 改性骨水泥水化产物分析
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3809823
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 水凝胶简介
1.1.1 水凝胶分类
1.1.2 纳米复合水凝胶
1.1.3 水凝胶在生物医学中的应用
1.2 聚磷酸钙骨修复替代材料
1.2.1 骨修复替代材料
1.2.2 聚磷酸钙及其胶凝特性
1.3 骨水泥的发展
1.3.1 磷酸钙骨水泥
1.3.2 聚合物在磷酸钙骨水泥中的应用
1.4 课题研究意义和目的
第二章 实验方法和表征
2.1 实验方案
2.1.1 CPP水凝胶的制备
2.1.2 n-HA/CPP复合水凝胶的制备
2.1.3 水凝胶改性骨水泥的制备
2.2 实验原材料和设备
2.2.1 主要原料
2.2.2 实验设备
2.3 测试分析方法
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 红外光谱分析
2.3.3 核磁共振磷谱分析
2.3.4 微观形貌分析
2.3.5 力学性能测试
2.3.6 热重/差示扫描量热分析
2.3.7 溶胀性能测试
2.3.8 降解性能测试
2.3.9 可注射性测试
2.3.10 固化时间测试
2.3.11 抗溃散性测试
第三章 CPP水凝胶的表征与性能研究
3.1 CPP及 CPP水凝胶的表征
3.1.1 CPP及 CPP水凝胶的XRD分析
3.1.2 CPP及 CPP水凝胶的FTIR分析
3.1.3 CPP及 CPP水凝胶的核磁共振磷谱分析
3.2 CPP水凝胶的宏观形貌和内部微观形貌分析
3.3 CPP水凝胶的力学性能分析
3.4 CPP及 CPP水凝胶的TG/DSC分析
3.5 CPP水凝胶的溶胀性能测试
3.6 CPP水凝胶的降解性能测试
3.6.1 CPP水凝胶的降解率测试
3.6.2 CPP水凝胶的pH变化测试
3.7 本章小结
第四章 n-HA/CPP复合水凝胶的表征与性能研究
4.1 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的表征
4.1.1 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的XRD分析
4.1.2 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的FTIR分析
4.1.3 n-HA/CPP复合水凝胶的核磁共振磷谱分析
4.2 n-HA/CPP复合水凝胶的宏观形貌表征
4.3 n-HA及 n-HA/CPP复合水凝胶的微观形貌表征
4.3.1 n-HA粉末的微观形貌
4.3.2 n-HA/CPP复合水凝胶的微观形貌
4.4 n-HA/CPP复合水凝胶的形成机理
4.5 n-HA/CPP复合水凝胶的力学性能表征
4.6 n-HA/CPP复合水凝胶的TG/DTG分析
4.7 n-HA/CPP复合水凝胶的溶胀性能测试
4.7.1 n-HA/CPP复合水凝胶的溶胀率
4.7.2 n-HA/CPP复合水凝胶达到最大溶胀率后的内部截面形貌
4.8 n-HA/CPP复合水凝胶的降解性能测试
4.8.1 n-HA/CPP复合水凝胶的降解率测试
4.8.2 PBS浸泡液的pH变化
4.9 本章小结
第五章 水凝胶改性骨水泥的表征与性能研究
5.1 CPC粉末及改性骨水泥的表征
5.1.1 CPC粉末及改性骨水泥固化试样的XRD分析
5.1.2 CPC粉末及改性骨水泥固化试样的FTIR分析
5.1.3 CPC粉末的粒径分析
5.2 改性骨水泥的固化时间测试
5.3 改性骨水泥的可注射性测试
5.4 改性骨水泥的力学性能测试
5.5 改性骨水泥抗溃散测试
5.6 改性骨水泥水化过程中pH变化测试
5.7 改性骨水泥水化产物分析
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3809823
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