多孔磷酸鈣骨水泥生物復(fù)合材料的研究.pdf

1、多孔磷酸鈣骨水泥是以磷酸鈣骨水泥為基礎(chǔ)通過(guò)適當(dāng)?shù)脑炜追椒ㄖ频玫?。它具有?yōu)異的生物相容性,并且在結(jié)構(gòu)上具有更大優(yōu)勢(shì)。多孔磷酸鈣骨水泥在組織工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,代表了磷酸鈣骨水泥發(fā)展的一種趨勢(shì)。
　　 在本研究中采用了發(fā)泡劑造孔的方法,制備了孔徑尺寸約為200um的具有連通性的多孔磷酸鈣骨水泥,選擇的發(fā)泡劑為雙氧水,確定了最佳用量為6％。同時(shí),為保證材料的貫通性,發(fā)明了一種插可溶性蔗糖針的方法,在材料中間制備了一條預(yù)留的中空貫通

2、管,在材料植入初期,蔗糖針可起到一定的增強(qiáng)作用,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,蔗糖針溶解后就形成一道中空管,管徑約為0.9mm。這種中空管結(jié)構(gòu)和周圍的彌散多孔結(jié)構(gòu)相結(jié)合的多孔磷酸鈣骨水泥材料可以促進(jìn)組織細(xì)胞的粘附、增殖、分化,加快骨細(xì)胞的生長(zhǎng)、攀爬、貫穿材料的進(jìn)程,從而加快骨缺損的修復(fù)。
　　 多孔磷酸鈣骨水泥雖然具有優(yōu)異的生物學(xué)性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),但是它有一個(gè)最大的缺點(diǎn),那就是力學(xué)強(qiáng)度偏低,并且氣孔率越高、孔徑越大,強(qiáng)度越低。為了增加磷酸鈣骨水泥

3、的強(qiáng)度,本研究對(duì)其進(jìn)行了生物材料復(fù)合增強(qiáng),采用了羧甲基殼聚糖和羥基磷灰石晶須協(xié)同增強(qiáng)的方法,化學(xué)增強(qiáng)與物理增強(qiáng)相結(jié)合,起到了一種顯著的效果。其中羥基磷灰石晶須由模板均相沉淀法制得,其SEM圖片顯示,晶須形貌完整,長(zhǎng)度在10～20gm范圍內(nèi),長(zhǎng)徑比在5～20之間。確定了羧甲基殼聚糖和羥基磷灰石晶須單一增強(qiáng)的最佳添加量分別為0.5％和4％,最高抗折強(qiáng)度分別達(dá)到2.32MPa和3.85MPa,然后適當(dāng)調(diào)節(jié)比例和含量,將二者同時(shí)加入磷酸鈣骨水泥

4、中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩者協(xié)同增強(qiáng)效果確比各自單一增強(qiáng)的效果顯著,抗折強(qiáng)度達(dá)到了4.14MPa.。
　　 為了更進(jìn)一步的增強(qiáng)多孔磷酸鈣骨水泥,本研究對(duì)其進(jìn)行了表面修飾,即在其表面涂覆了一層生物高分子材料-明膠,結(jié)果表明明膠涂層對(duì)多孔骨水泥起到了一定的增強(qiáng)作用。
　　 植入人體的材料既要具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,又要具有可降解性,本課題對(duì)多孔磷酸鈣骨水泥體外模擬降解過(guò)程和機(jī)理進(jìn)行了初步的研究,結(jié)果表明多孔磷酸鈣骨水泥比常規(guī)磷酸鈣骨水泥具有