多孔钙磷玻璃陶瓷的制备及性能研究

论文摘要

本实验采用粉末烧结法用不同的烧制温度制备不同原料配方的多孔玻璃陶瓷（BGC）,并通过扫描电镜（SEM）,X射线粉末衍射仪（XRD）,降解实验,溶血实验,细胞相容性实验等方法表征和选出降解适中,生物相容性优异的组织工程支架材料。XRD检测出BGC的主晶相为B-Ca（PO3）2。降解实验表明,钙磷摩尔比（Ca/P）小于0.50,7d,600℃烧制BGC的降解率可达8%;Ca/P大于0.50,降解率约2%。溶血实验表明Ca/P从0.51至0.43的BGC有较好的溶血性能。细胞实验表明烧制温度高于600℃的BGC有较好的细胞相容性能。 所选BGC的Ca/P为0.47,烧制温度680℃。通过降解实验和生物学实验检验所选BGC的降解能力和生物相容性能。对所选BGC进行66h浸泡实验,测其pH值,并用ICP考察其离子浓度。结果显示,BGC的体外降解过程分为两阶段,0-6h比6-66h的降解速度快约10倍。对所选BGC进行28d浸泡实验,测其失重率,并用XRD,SEM考察晶形改变及表面形貌。结果显示,28d浸泡失重率9.2%,XRD图谱说明磷酸铝晶体和焦磷酸镁晶体的在此玻璃陶瓷中的溶解度大于β-Ca（PO3）2晶体。生物学实验表明,此BGC有非常好的生物相容性能。 综上所述,可以预料此材料是一种性能优异的组织工程支架材料。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 骨组织工程支架材料的基本要求
• 1.1.1 多孔性能
• 1.1.2 降解性能
• 1.1.3 细胞生长性能
• 1.2 玻璃陶瓷（glass ceramics materials）
• 1.2.1 玻璃陶瓷的结构
• 1.2.2 玻璃陶瓷的特性
• 1.2.3 玻璃陶瓷的主要制备方法
• 1.3 钙磷生物玻璃陶瓷
• 1.3.1 磷酸盐玻璃
• 3）₂）'>1.3.2 β-偏磷酸钙（β-calcium met phosphate, β-Ca（PO₃）₂）
• 1.3.2.1 β-偏磷酸钙的结构和性质
• 1.3.2.2 β-偏磷酸钙的制备和应用
• 1.3.3 生物玻璃陶瓷的应用
• 1.4 本实验的设计思路
• 1.5 参考文献
• 第二章 多孔偏磷酸钙BGC的制备
• 2.1 主要试剂和仪器
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 玻璃原粉的制备
• 2.2.2 BGC的制备
• 2.2.3 淬火玻璃、玻璃原粉及BGC的表面形貌观察
• 2.2.4 玻璃原粉及BGC的结构分析
• 2.2.5 玻璃原粉及BGC的降解实验
• 2.2.6 BGC的溶血实验
• 2.2.7 细胞学检验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 玻璃原粉的制备
• 2.3.2 BGC的制备
• 2.3.3 淬火玻璃、玻璃原粉及BGC的表面形貌观察
• 2.3.4 玻璃原粉及BGC的结构分析
• 2.3.5 玻璃原粉及BGC的降解实验
• 2.3.6 BGC的溶血实验
• 2.3.7 细胞学检验
• 2.4 结论
• 2.5 参考文献
• 第三章 所选BGC的降解性能研究
• 3.1 试剂和仪器
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 表面形貌观察和孔洞孔率测定
• 3.2.2 短期降解实验的pH值变化和离子溶出测定
• 3.2.3 长期降解实验的XRD分析和SEM观察
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 表面形貌观察和孔洞孔率测定
• 3.3.2 短期降解实验的pH值变化和离子溶出测定
• 3.3.3 长期降解实验的XRD分析和SEM观察
• 3.4 结论
• 3.5 参考方献
• 第四章 生物学检验
• 4.1 试剂和仪器
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 材料浸提液的制备
• 4.2.2 细胞培养及实验分组
• 4.2.3 碱性磷酸酶定量检测
• 4.2.4 MTT法分析MSC的增殖能力
• 4.2.5 细胞种植
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 材料浸提液的制备和细胞的选择
• 4.3.2 碱性磷酸酶定量检测
• 4.3.3 MTT法分析MSC的增殖能力
• 4.3.4 细胞生长实验
• 4.4 结论
• 4.5 参考方献
• 结语与展望
• 致谢
• 硕士期间发表文章