炭/炭复合材料+羟基磷灰石涂层(C/C+HA)复合骨植入材料研究

炭/炭复合材料+羟基磷灰石涂层(C/C+HA)复合骨植入材料研究

论文摘要

目的:本研究旨通过建立兔股骨缺损的动物实验模型,对采用等温化学气相沉积法和等离子喷涂技术所制备的表面涂以羟基磷灰石涂层的(石墨化以及非石墨化)炭/炭复合骨植入材料进行骨植入实验的体内生物相容性进行评价,探索该复合材料作为植入机体骨组织的可行性依据。方法:采用骨科钻在实验动物股骨髁上钻孔的方法建立骨缺损的动物实验模型,取30只新西兰大白兔随机分为5组:A组(空白对照组)、B组(表面未涂HA的非石墨化C/C复合材料组)、C组(表面未涂HA的石墨化C/C复合材料组)、D组(表面涂HA的非石墨化C/C复合材料组)、E组(表面涂HA的石墨化C/C复合材料组),将待研究比较的实验材料分别植入实验动物的右侧股骨髁内,持续观察8周,在术后第2、4、8周时应用X线照片、组织学染色和扫描电镜技术,分别观察所研究材料在机体内对骨缺损愈合及其对机体的影响,进行组间比较和相关性分析。结果:1.生命体征及一般情况变化:实验动物的伤口均愈合良好,在术后10天左右创口痊愈。体温、心率、呼吸在术后前三天内稍有波动,后逐渐平稳。术后动物的患肢活动正常,无明显受限。体重、进食量、饮水量及二便情况与术前相比逐渐增加。2.受试材料植入实验动物股骨后周围组织未出现炎症反应。在材料植入后连续8周的观察期中,组织学和扫描电镜观察显示:未涂有HA的纯炭/炭复合材料表面以及涂有HA的材料表面在骨组织改建上均表现良好;但在涂有HA涂层的C/C复合材料表而,其上的纤维结缔组织膜层的厚度远小于纯C/C复合材料,与骨组织结合更为紧密和牢固,碳颗粒出现脱落游离的现象也明显减少。同时,在非石墨化和石墨化的纯C/C复合材料两者的比较中:石墨化的C/C复合材料在对骨组织的生长促进作用及其表面碳颗粒脱落减轻程度方面比非石墨化的C/C复合材料表现相对更为优异。结论:1.石墨化炭/炭复合材料对骨损伤后骨组织修复的生长促进作用比非石墨化炭/炭复合材料相对优异,且其表面碳颗粒的脱落游离现象相对少见。2.在炭/炭复合材料表面涂以HA生物涂层能有效减少碳颗粒的释放,并能使材料的骨组织生物相容性进一步提高,对骨的形态改建和促进骨小梁生长等方面具有良好的作用,是一种具有发展潜力的骨修复材料。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 英文缩写注解
  • 前言
  • 第一章 实验材料和方法
  • 1.1 实验材料
  • 1.2 实验方法
  • 第二章 结果
  • 2.1 一般情况和生命体征的变化
  • 2.2 X线检查结果
  • 2.3 术后形态学观察
  • 2.4 组织学染色检查结果
  • 2.5 电镜扫描检查结果
  • 第三章 讨论
  • 3.1 炭/炭复合材料的生产工艺及性能
  • 3.2 非石墨化与石墨化炭/炭复合材料的理化性能关系
  • 3.3 羟基磷灰石的性能及作用
  • 3.4 炭/炭复合材料表面改性
  • 3.5 进一步研究建议和展望
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 综述
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间主要的研究成果
  • 相关论文文献

    • [1].石墨化炭/炭复合材料+羟基磷灰石涂层(C/C+HA)复合骨植入材料研究[J]. 现代生物医学进展 2011(14)
    • [2].C/C+HA骨植入材料对杂交波尔山羊生理生化机能的影响[J]. 山东大学学报(工学版) 2008(03)

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