多孔钛支架的制备及其表面微纳结构的构建与表征

发布时间：2023-05-10 01:06

　　骨组织工程支架的贯通性及力学性能对其体内的生物学表现具有重要影响。多孔支架结构在骨组织修复和替换过程中起着支撑细胞黏附、增殖与分化和组织生长的作用。支架材料在骨组织工程中扮演着骨基质的角色,其为细胞正常生理活动以及组织的长入提供了场所。钛及其合金由于其优异的理化性能和良好的力学性能而被广泛应用于骨组织修复过程中,然而钛植入体由于其本身的生物惰性而无法诱导周围骨组织快速长入,因此需要对钛基体表面进行改性以提高其生物学性能。有研究表明,材料表面特殊的微纳结构利于细胞的粘附与生长。所以,研究多孔钛支架表面特殊微纳结构的构建意义重大。本研究以多孔钛支架为基础,采用预处理方法在其表面构建特殊的微纳米形貌,之后利用电化学沉积法在其表面构建具有微纳形貌的羟基磷灰石(HA)涂层,研究了沉积电压及沉积时间对支架表面微纳结构形貌与物相的影响。通过细胞实验分析支架表面微纳结构对细胞粘附、增殖及分化的影响。主要研究内容与结果如下:以钛粉为原料,采用甲壳素溶胶体系和糖球造孔剂制备多孔Ti支架,考察不同Ti含量浓度对支架的孔隙率、收缩率、宏孔尺寸及抗压强度的影响。结果表明,当Ti浓度为50%时,支架具有相对优异的...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 骨缺损与骨修复材料
        1.2.1 骨组织结构
        1.2.2 骨缺损
        1.2.3 骨修复材料
    1.3 多孔钛及其合金研究进展
        1.3.1 多孔钛及合金研究概况
        1.3.2 多孔钛及合金制备方法
    1.4 支架表面微纳米结构
        1.4.1 表面微纳米结构的构建方法
        1.4.2 表面微纳形貌对细胞的影响
    1.5 本课题的研究意义与内容
        1.5.1 本论文研究意义
        1.5.2 本论文研究内容
第二章 造孔剂法制备三维钛支架及工艺优化
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验试剂及仪器
        2.1.2 造孔剂糖球的制备
        2.1.3 Ti浆料的制备
        2.1.4 造孔剂法制备多孔钛支架
    2.2 性能测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.2.1 糖球造孔剂
        2.2.2 粉体与烧结前后相成分分析
        2.2.3 浆料浓度对支架性能的影响
        2.2.4 浆料浓度对烧结支架形貌的影响
        2.2.5 干燥条件对支架性能的影响
    2.4 结论
第三章 支架表面微纳米形貌的构建及表征
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 支架表面预处理
        3.2.3 电沉积工艺
            3.2.3.1 电解液的配置
            3.2.3.2 电化学沉积装置的搭建
            3.2.3.3 电沉积涂层
    3.3 测试与表征
        3.3.1 支架结构分析
        3.3.2 亲水性测定
        3.3.3 支架孔隙率测定
        3.3.4 支架力学性能测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 表面预处理对支架孔隙表面的影响
        3.4.2 不同预处理表面对HA沉积层的影响
        3.4.3 脉冲电压对HA沉积层的影响
        3.4.4 沉积时间对HA沉积层的影响
        3.4.5 表面微纳形貌对支架孔隙率的影响
        3.4.6 表面微纳形貌对支架抗压强度的影响
    3.5 本章小结
第四章 不同表面微纳形貌对细胞的影响
    4.1 .引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及仪器
        4.2.2 细胞提取及相关试剂的配置
        4.2.3 BMSCs细胞传代培养
        4.2.4 Ti支架浸提液细胞毒性测试
        4.2.5 多孔Ti支架的细胞粘附与增殖实验
        4.2.6 ALP法检测细胞分化
    4.3 结果与讨论
        4.3.2 支架表面微形貌对细胞粘附与增殖的影响
        4.3.3 支架表面微形貌对细胞分化的影响
    4.4 本章小结
全文结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表论文



本文编号：3812735