中空生物玻璃骨修復(fù)復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、近年來，由于人口老齡化、交通事故頻發(fā)以及各種疑難疾病患者增多，造成骨組織和器官缺損的現(xiàn)象也越來越多。研制理想的用于骨組織修復(fù)的生物替代材料已經(jīng)成為骨組織工程的熱點;而人體骨組織修復(fù)生物醫(yī)用紡織品亦成為現(xiàn)代生物醫(yī)用紡織品的重要研究方向之一。絲素蛋白是天然蠶絲脫膠后的高分子纖維蛋白，因其獨特的氨基酸，而具備良好的生物相容性和生物降解性，使得絲素蛋白在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是骨修復(fù)材料方面越來越成為研究者關(guān)注的焦點。然而，絲素蛋白在人體中，與骨結(jié)合

2、能力較差、生物活性不高，這些缺點限制了其在骨修復(fù)材料的應(yīng)用和發(fā)展。因此，本文通過絲素蛋白和中空生物玻璃球進行有機/無機的復(fù)合，并通過加入聚環(huán)氧乙烷來提高絲素蛋白的彈性，制備新型的SF/PEO/HBG復(fù)合纖維膜，系統(tǒng)研究中空生物玻璃球和SF/PEO/HBG復(fù)合纖維膜的制備、理化性能以及生物活性。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)中空生物玻璃球的制備及性能研究
　　采用改進的溶膠-凝膠法，以聚丙烯酸（PAA）為軟模板來制備PAA@B

3、G核-殼生物玻璃球，通過煅燒去除PAA后，得到中空生物玻璃球(HBG);并通過FE-SEM、TEM、FT-IR、EDS、TG等測試方法對制備的中空生物玻璃球的結(jié)構(gòu)、形貌及性能等進行表征。通過考察制備時間對中空生物玻璃球的影響，得出72h為最佳反應(yīng)時間，鈣鹽、磷源能夠全部穩(wěn)定的包覆在中空SiO2表面，制備出形態(tài)及理化性能較好的中空生物玻璃球;熱力學(xué)分析表明，煅燒溫度為550℃，樣品中的有機成分PAA和未反應(yīng)完的鈣和磷已經(jīng)全部分解。

4、　　(2)不同粒徑的中空生物玻璃球的調(diào)控及生物活性研究
　　通過改變TEOS/PAA的質(zhì)量比，來調(diào)控中空生物玻璃球的粒徑，并通過FE-SEM、TEM、粒徑分布、FT-IR、EDS、XRD等測試方法對不同粒徑的中空生物玻璃球的結(jié)構(gòu)、形貌及性能等進行研究;再通過體外生物活性測試，分析其誘導(dǎo)生成羥基磷灰石的能力以及演化，考察其生物活性。結(jié)果表明:中空生物玻璃球為形狀規(guī)整的球形、粒徑均一、單分散性良好，且具有明顯的中空結(jié)構(gòu)，并且具有較強的

5、誘導(dǎo)沉積羥基磷灰石的能力，生物活性良好。
　　(3)SF/PEO/HBG骨修復(fù)復(fù)合材料的構(gòu)建及生物活性研究
　　蠶絲經(jīng)脫膠、溶解成絲素蛋白溶液，加入PEO，攪拌均勻后制得SF/PEO混合溶液，再加入HBG，通過靜電紡絲制得SF/PEO/HBG復(fù)合纖維膜，并通過FE-SEM、FT-IR、EDS、XRD等測試方法對SF/PEO/HBG復(fù)合纖維膜的形貌及性能進行表征;通過體外生物活性測試，分析其誘導(dǎo)生成羥基磷灰石的能力，考察其生物