纳米羟基磷灰石与壳聚糖复合硬组织修复材料研究

论文题目: 纳米羟基磷灰石与壳聚糖复合硬组织修复材料研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 生物医学工程

作者: 张利

导师: 李玉宝

关键词: 纳米羟基磷灰石,壳聚糖,复合材料,骨水泥

文献来源: 四川大学

发表年度: 2005

论文摘要: 单纯的有机或无机材料很难满足临床上对骨修复材料生物活性及生物力学性能的综合要求。理想的骨修复材料,应当具有良好的生物相容性和高的生物活性,其力学性能与天然骨相当或稍优于天然骨。因此,设计和制备更接近骨矿物组成的纳米羟基磷灰石及其复合材料成为当前骨组织修复材料研究的热点。羟基磷灰石（HA）是骨组织的主要无机成分,生物相容性好,具有较高的生物活性,能够与骨组织形成化学键合,但其脆性和不易加工性也限制了其应用。聚合物材料具有较好的韧性,但缺乏生物活性。如果综合二者的性能,扬长避短,优势互补,可望得到一种理想的骨修复替代材料。天然骨的主要矿物成分是弱结晶态含碳酸根的纳米磷灰石晶体,在体内参与骨的新陈代谢,具有很高的生物活性。因此,合成组成和形态类似于骨矿物质的纳米类骨磷灰石晶体是制备高性能复合骨修复材料的前提。本文以Ca（OH）2和H3PO4为原料,通过中和反应法合成羟基磷灰石前驱体,并于140℃、0.3MPa条件下进行水热处理,得到羟基磷灰石晶体。研究结果表明,该磷灰石晶体呈纳米短棒状形态,属弱结晶结构,并含有少量的CO32-,与天然骨磷灰石晶体的结构和组分相似。合成磷灰石晶体中的CO32-是在合成及水热处理过程中引入的,其含量低于天然骨磷灰石。为使合成的磷灰石晶体结构和组分更接近于骨矿物质,本文通过在反应物中引入碳酸盐,用相同的方法合成了含CO32-羟基磷灰石（CHA）晶体。研究结果表明,CHA中碳酸根的含量与天然骨磷灰石相当,晶粒尺寸显著减小,与骨磷灰石晶体尺寸极其接近。由于碳酸根进入CHA晶格内部,使CHA的晶体结构不完整,呈现与骨磷灰石

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章绪论

1.1 硬组织修复材料的生物功能性和生物相容性

1.1.1 硬组织修复材料的生物功能性

1.1.2 生物相容性

1.2 硬组织修复材料的种类及应用现状

1.2.1 医用金属材料

1.2.2 医用高分子材料

1.2.3 生物陶瓷材料

1.2.4 生物医用复合材料

1.3 人体骨的结构和性能

1.3.1 骨组织的结构

1.3.2 骨的功能适应性

1.4 磷酸钙基生物活性骨修复材料

1.4.1 骨磷灰石及类骨磷灰石

1.4.2 生物活性羟基磷灰石陶瓷

1.4.3 磷酸钙基可降解生物陶瓷

1.4.4 磷酸钙基骨水泥

1.4.5 磷酸钙基生物复合材料

1.5 论文选题及研究内容

参考文献

第二章纳米类骨羟基磷灰石晶体的制备及其与天然骨磷灰石的比较研究

2.1 前言

2.2 人工合成纳米羟基磷灰石与天然骨磷灰石的结构及性能比较

2.2.1 材料与方法

2.2.2 实验结果

2.2.3 讨论

2.3 纳米碳酸羟基磷灰石的合成及其性能研究

2.3.1 材料与方法

2.3.2 实验结果

2.3.3 讨论

2.4 本章小结

参考文献

第三章纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨修复材料的制备及性能研究

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 材料

3.2.2 n-HA/CS复合材料的制备

3.2.3 n-HA/CS复合材料的性能表征

3.2.4 n-HA/CS复合材料的体外模拟试验

3.3 实验结果

3.3.1 燃烧实验

3.3.2 TEM观察

3.3.3 IR分析

3.3.4 XRD分析

3.3.5 TG分析

3.3.6 力学性能

3.3.7 SBF浸泡试验

3.4 讨论

3.5 本章小结

参考文献

第四章纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔支架材料的制备及表征

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.2.1 原料及试剂

4.2.2 n-HA/CS多孔材料的成型制备

4.2.3 多孔材料的性能表征

4.3 实验结果

4.3.1 IR图谱

4.3.2 XRD分析

4.3.3 多孔材料的SEM观察

4.3.4 致孔剂含量对材料孔隙率及力学性能的影响

4.3.5 多孔材料在不同浸泡介质中失重率及吸水率随浸泡时间的变化

4.4 讨论

4.5 本章小结

参考文献

第五章纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨水泥的性能研究

5.1 前言

5.2 n-HA/CS复合骨水泥的理化性能研究

5.2.1 材料与方法

5.2.2 实验结果

5.2.3 讨论

5.3 n-HA/CS复合骨水泥的生物活性研究

5.3.1 材料与方法

5.3.2 实验结果

5.3.3 讨论

5.4 n-HA/CS复合骨水泥的抗菌性能初步研究

5.4.1 材料与方法

5.4.2 抗菌效果观察

5.4.3 讨论

5.5 木章小结

参考文献

第六章全文总结与研究展望

6.1 全文研究总结

6.2 后续研究工作及展望

附录一: 在读期间发表及完成的论文

附录二: 声明

致谢

发布时间: 2005-10-08

参考文献

[1].海藻酸/肽基纤维/纳米羟基磷灰石可注射骨修复材料的制备及性能研究[D]. 任凯.安徽医科大学2017
[2].纳米羟基磷灰石生物材料的制备及性能研究[D]. 陈菲.厦门大学2004
[3].纳米羟基磷灰石/聚酰胺66的生物学性能及修复骨缺损的实验研究[D]. 孟纯阳.重庆医科大学2005
[4].纳米羟基磷灰石对聚焦超声切除组织效率的影响研究[D]. 刘丽萍.重庆医科大学2005
[5].高强度纳米羟基磷灰石/胶原仿骨材料研究[D]. 林晓艳.四川大学2005
[6].纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66骨修复复合材料的结构和性能研究[D]. 张翔.四川大学2006
[7].可注射式硫酸钙/纳米羟基磷灰石人工骨的研制及其生物学性能的初步研究[D]. 葛亮.第二军医大学2007
[8].纳米羟基磷灰石/聚酰胺/壳聚糖复合骨修复材料研究[D]. 向鸿照.四川大学2007
[9].铽掺杂纳米羟基磷灰石标记人脂肪来源干细胞及其体内示踪研究[D]. 刘岱.北京协和医学院2016
[10].可注射性缺钙纳米羟基磷灰石/聚氨基酸/硫酸钙复合骨植入材料的制备与应用研究[D]. 祁小桐.重庆医科大学2014

纳米羟基磷灰石与壳聚糖复合硬组织修复材料研究

猜你喜欢