3D生物描绘孔结构可控钙磷硅基骨修复支架的生物力学性能

发布时间：2017-09-14 21:40

  本文关键词：3D生物描绘孔结构可控钙磷硅基骨修复支架的生物力学性能

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【摘要】：目的设计和制备新型钙磷硅基骨修复支架,研究其在不同外力作用下体外生物力学性能。方法以自固化磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)、介孔硅酸钙(mesporous calcium silicate,MCS)为原料,通过3D生物描绘技术构建孔径分别为350、500μm的MCS/CPC复合支架。采用扫描电镜观察支架表面形貌;分别通过万能力学试验机和动态力学分析仪,考察具有不同孔道结构MCS/CPC支架的抗压力学性能和不同频率动态周期性载荷作用下的力学性能。结果通过3D生物描绘技术能够实现对钙磷硅基骨修复支架内部孔道结构的可控制备。孔径为350μm的MCS/CPC支架具有较高的抗压力学强度[(9.80±0.39)MPa]和抗压模量[(132.50±4.30)MPa];此外,载荷频率在1~100 Hz范围内,孔径为350μm的支架具有较高的储能模量。结论通过3D生物描绘技术制备的孔径为350μm的MCS/CPC复合支架不仅具有规则的连通孔道,还具有较高的抗压力学性能,能在动态载荷作用下保持结构稳定,适合作为一种新型的骨缺损修复材料。
【作者单位】： 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室;华东理工大学教育部生物医学材料工程技术研究中心;华东理工大学教育部超细材料重点实验室;上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科 上海市骨科内植物重点实验室;
【关键词】： 骨修复 介孔材料 硅酸钙 D生物描绘 力学性能
【基金】：国家重大科学研究计划(2011CB013300,2012CB933604) 国家自然科学基金项目(81171707) 上海市卫生系统重要疾病联合攻关项目(2013ZYJB0501) 上海市教委重点学科建设基金(J50206)
【分类号】：R687;R318.08
【正文快照】： 近年来研究证明,多孔材料中的孔结构在材料成骨作用方面扮演着非常重要的角色,较高的孔隙率和较好的连通性不仅利于骨细胞的长入和代谢以及血管的长入,还对新生骨组织的形成有着重要影响[1-3]。然而,较高的孔隙率、较大的孔径结构将会显著降低材料的力学强度。力学环境是骨组

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本文编号：852518