水合硅酸钙的制备及其在牙齿修复中的应用研究

发布时间：2017-09-09 00:29

  本文关键词：水合硅酸钙的制备及其在牙齿修复中的应用研究

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【摘要】：钙硅基生物材料是近年来研究的热点,其良好的生物相容性和生物可降解性引起了人们广泛的关注。研究表明与钙磷基材料相比,钙硅基材料有更好的生物活性,所以钙硅基材料被作为填充和修复材料而广泛的应用于骨和关节上。作为钙硅基生物材料家族中一员的水合硅酸钙现在还主要是以骨水泥水化产物的形式,用做骨组织填充材料应用在水泥中,然而最近有报道显示水合硅酸钙可以用来作为药物载体进行药物缓释实验,并且具有体外生物活性而可以应用在生物医学上,而水合硅酸钙在牙齿修复中的应用还未见报道。因此,系统的研究水合硅酸钙的制备及其体外生物活性的,对水合硅酸钙作为生物活性材料而广泛的应用于牙齿的修复具有重要的意义。本文首先分别以硝酸钙和氢氧化钙为钙源,硅酸钠为硅源,采用化学共沉淀法制备水合硅酸钙,比较不同钙源对水合硅酸钙的物理和化学性质的影响,以确定最佳的原料。然后研究反应体系中pH值、钙硅比对水合硅酸钙的体外生物活性及在牙釉质上沉积能力的影响,最后研究最优条件下制备的水合硅酸钙对牙釉质和牙本质中暴露的牙小管的生物矿化作用。本文主要的研究成果简述如下：(1)以氢氧化钙和硝酸钙为钙源,硅酸钠为硅源,采用化学共沉淀法制备水合硅酸钙粉体,结果显示两种钙源制备的产物形貌均一,粒径分布均匀,产物的粒径分别为360m和420 nm。以氢氧化钙为钙源制备的样品仅为水合硅酸钙,纯度高,结晶度好；以硝酸钙为钙源制备的样品含硅酸钙和碳酸钙的杂质。(2)以氢氧化钙为钙源,控制反应体系的pH值为9、11、13,采用化学共沉淀法制备水合硅酸钙。研究不同pH值对水合硅酸钙的体外生物活性及在牙釉质上沉积能力的影响,结果显示pH值为9和11制备的水合硅酸钙均能在体外模拟唾液(SOF)中诱导羟基磷灰石形成,即具有良好的体外生物活性。当pH值增加到13后所制备的水合硅酸钙体外浸泡SOF溶液24小时后没有羟基磷灰石的形成。进一步的研究发现只有pH值为11时制备的水合硅酸钙在牙釉质上沉积能力强,形成的沉积层比较均匀。研究钙硅比为1：2、1：1、2：1三种条件下制备的水合硅酸钙在牙釉质上沉积的能力和浸泡在SOF中诱导羟基磷灰石的形成能力发现,只有当钙硅比为1：2的条件下制备的水合硅酸钙具有最好的生物活性。因此,合成体外生物活性强和在牙釉质上沉积能力好的水合硅酸钙的最佳反应条件为：体系的pH值为11左右,钙硅比为1：2。(3)牙釉质的生物矿化作用的研究发现,水合硅酸钙能够在牙釉质上诱导形成类骨磷灰石,并且随着矿化时间的增加,矿化层的厚度也在增加,当模拟刷牙进行到4周后矿化层的厚度达到400nm。对于牙本质的生物矿化作用的研究发现,随着水合硅酸钙的浓度增加,水合硅酸钙在牙本质表面的沉积量增多,并且渗透到牙小管中的诱导磷灰石的深度也在增加,模拟刷牙2周后浓度为15%的样品的诱导磷灰石形成的深度可达到5μm,对牙本质中牙小管的堵塞作用明显增强,可能对过敏性牙齿起到一定修复作用。因此,以氢氧化钙为钙源,硅酸钠为硅源,钙硅比为1：2,体系的pH’值为11左右所制备的水合硅酸钙具有较高的体外生物活性和较强的在牙釉质上沉积的能力。同时,本制备条件下合成的水合硅酸钙对牙釉质和牙本质均具有很好的生物矿化作用,有望作为牙齿修复材料而得到应用。
【关键词】：水合硅酸钙 生物矿化 牙釉质 牙本质
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ132.32;R783.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 牙齿的结构与生物矿化11-14
• 1.2 生物材料与生物活性14-19
• 1.3 立题依据19-20
• 1.4 研究内容20-22
• 第2章 水合硅酸钙的制备与表征22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 化学试剂与仪器设备22-23
• 2.3 水合硅酸钙的制备23-24
• 2.4 水合硅酸钙的表征方法24-25
• 2.5 实验结果与分析25-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 PH值和CA/SI比对水合硅酸钙体外生物活性及在牙釉质上沉积能力的影响31-39
• 3.1 引言31
• 3.2 实验部分31-32
• 3.3 实验结果与分析32-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 水合硅酸钙诱导牙釉质再矿化的研究39-48
• 4.1 引言39-40
• 4.2 实验部分40-41
• 4.3 结果与讨论41-46
• 4.4 本章小结46-48
• 第5章 水合硅酸钙诱导牙本质再矿化的研究48-53
• 5.1 引言48
• 5.2 实验方法48-49
• 5.3 实验结果与分析49-52
• 5.4 本章小结52-53
• 第6章 结论及展望53-55
• 6.1 结论53-54
• 6.2 展望54-55
• 参考文献55-63
• 东华大学硕士研究生在学期间发表学术论文及专利目录63-64
• 致谢64

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本文编号：817218