聚L-乳酸（PLLA）改性α-磷酸三钙（α-TCP）骨水泥制备与性能研究

论文摘要

对骨缺损修复材料的探索一直是生物医用材料领域的研究热点之一。磷酸钙骨水泥作为一种新型人工骨替代材料,具有良好的生物相容性和骨传导性,同时能在术中塑型和具有自硬化的特点,被广泛应用于临床骨缺损修复。但磷酸钙骨水泥也存在机械强度不高及降解缓慢等缺点,使其应用受到一定限制,故需要开展高性能骨水泥粉料制备及改性的研究。聚乳酸具有无毒、可靠的生物安全性,是迄今研究最广泛、应用最多的可降解高分子生物材料。本论文进行了高性能α-TCP 粉末的制备研究,首次使用聚乳酸通过一定的方法对α-TCP 骨水泥实现改性,并对制备的改性骨水泥进行了凝固性能、力学性能、体外溶解性能及溶解动力学研究。本研究采用反加料法制备高纯微细α-磷酸三钙（α-TCP）粉末。将自制高纯微细CaCO3 （d50=4.19μm）用去离子水调和成浆料,然后加入到分析纯磷酸配制成的一定浓度的磷酸溶液中反应,配料按Ca/P 摩尔比为1.51。反应在搅拌条件下进行,并在10 分钟内完成,制得TCP 前驱体,该前驱体过滤性能良好,固液能快速分离。将TCP 前驱体经1260℃下煅烧1h 后骤冷制得粒度均匀的α-TCP 粉末,其质量中位粒径d50为0.63μm,钙磷比1.5131,近似等于α-TCP 理论钙磷比1.50。用0.25 M NaH2PO4/Na2HPO4 缓冲溶液（pH=7, [P]T=0.5M）作为调和液,对α-TCP 粉末进行调和,其凝结时间基本满足临床要求,在Ringer’s 溶液中浸泡3 天可达到最高强度33.57MPa。将聚乳酸溶解于氯仿中,缓慢加入部分α-TCP 粉末,再用无水乙醇稀释并用超声波分散,制备聚乳酸/α-TCP 复合粉末。通过控制复合粉末与α

论文目录

• 第一章 文献综述及本研究设想
• 1.1 前言
• 1.2 骨修复材料的应用现状
• 1.2.1 天然骨修复材料
• 1.2.2 人工骨修复材料
• 1.3 磷酸钙骨水泥改性
• 1.3.1 磷酸钙骨水泥改性的必要性
• 1.3.2 磷酸钙骨水泥改性的研究进展
• 1.4 本章小结
• 1.5 本研究设想
• 第二章 α-TCP 粉体的制备
• 2.1 α-TCP 粉体制备的理论分析
• 2.1.1 热力学分析
• 2.1.2 磷酸与碳酸钙反应的可能性和限度
• 2.2 α-TCP 粉体制备
• 2.2.1 湿法制备高纯微细碳酸钙
• 2.2.2 α-TCP 前驱体制备
• 2.2.3 高温煅烧制备α-TCP
• 2.3 α-TCP 骨水泥水化性能研究
• 2.3.1 α-TCP 粒度对骨水泥凝固性能的影响
• 2.3.2 α-TCP 粒度对骨水泥抗压强度的影响
• 2.3.3 α-TCP 骨水泥钙磷比测定
• 2.4 实验结果
• 2.4.1 TCP 前驱体粒度测试
• 2.4.2 TCP 前驱体粒度对α-TCP 粒度之影响
• 2.4.3 α-TCP 粒度对骨水泥凝固性能的影响
• 2.4.4 α-TCP 粒度对骨水泥抗压强度的影响
• 2.4.5 α-TCP 钙磷比测定结果
• 2.5 本章小结
• 第三章 PLLA 改性α-TCP 骨水泥制备及性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 PLLA/α-TCP 复合骨水泥粉末制备
• 3.2.1 试剂与设备
• 3.2.2 复合粉末的制备
• 3.3 表征及测试方法
• 3.3.1 粒度测试
• 3.3.2 抗压强度
• 3.3.3 凝结时间
• 3.3.4 形貌观察
• 3.4 结果及讨论
• 3.4.1 粒度测试
• 3.4.2 抗压强度
• 3.4.3 凝结时间
• 3.5 本章小结
• 第四章 α-TCP 骨水泥试样及聚乳酸改性α-TCP 骨水泥试样的体外溶解研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 pH 值测定
• 2+浓度测定'>4.3.2 Ca²⁺浓度测定
• 4.3.3 体外溶解动力学
• 4.4 本章小结
• 全文总结
• 论文创新点
• 参考文献
• 声明
• 作者参与的科研工作、发表的文章及获得的奖励
• 致谢