硬组织修复用天然复合材料的研究

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本论文的目的是研究一种新型的硬组织修复用天然复合材料,并对其生物相容性作出初步的评价。同时对纳米羟基磷灰石的制备工艺进行初步探索。 本论文在本研究小组前期工作基础上,首先以猪骨为原料,采用高温焙烧方法去除猪骨中的有机成分来制取天然羟基磷灰石。通过所制备样品本体表征结果与标准羟基磷灰石图谱对比,证实了我们制备所得材料确实为羟基磷灰石材料。对材料的本体表征结果还表明本论文所采用的高温焙烧制备天然羟基磷灰石的工艺具有稳定性。 本论文采用自固化复合、沉淀复合和交联复合三种方法将天然羟基磷灰石粉体与天然高分子壳聚糖进行复合,制得三种天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料。扫描电镜(SEM)观察发现,自固化复合材料是多孔结构,而沉淀复合材料与交联复合材料的微观结构非常致密。生物力学测试表明,三种天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的抗压强度在26.2-94.8MPa之间,均超过了人体椎骨的抗压强度。 本论文对研制复合材料的主要成分(天然羟基磷灰石和壳聚糖)、相关助剂(硅烷偶联剂KH-570)、材料制备过程中的接触材料(玛瑙球)和三种天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料样品进行的体外细胞实验研究表明,所有材料都具有良好的细胞相容性。 本论文采用称重法研究了天然羟基磷灰石对三种血浆蛋白吸附性能,发现天然羟基磷灰石对纤维蛋白原的吸附量大于对白蛋白的吸附量,说明天然羟基磷灰石具有较好的凝血性能。动物体内植入实验表明,天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料对生物体没有不良影响,伤口正常愈合,没有发生炎症反应,初步证明了天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料具有良好的组织相容性。 本论文探索了用机械球磨的方法制备天然羟基磷灰石纳米粉体,通过选择球磨工艺参数,湿法球磨制备的天然羟基磷灰石粉体中100nm以下的颗粒达到60-70%。
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