PVP-PVA復(fù)合水凝膠人工髓核的制備與性能研究.pdf

1、人工髓核置換法被認(rèn)為是一種最有前途的治療椎問盤早期病變的方法。本實(shí)驗(yàn)采用循環(huán)冷凍解凍法制備PVP/PVA復(fù)合水凝膠人工髓核材料，并對(duì)相關(guān)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，主要內(nèi)容包括：
　　 1.采用冷凍解凍方法制備的PVP/PVA復(fù)合水凝膠。其表面形貌為三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著PVA聚合度和PVP含量的增加，材料內(nèi)部孔隙率下降，孔徑變小，結(jié)構(gòu)更為致密。PVP加入后與PVA分子鏈間發(fā)生了相互作用，形成了氫鍵，影響PVA分子間的氫鍵鍵合，改變了PVA

2、分子的規(guī)整排布。
　　 2.通過XRD和DSC兩種方法測(cè)試材料的結(jié)晶度表明：結(jié)晶度隨聚合度的增加明顯降低；加入1wt％PVP對(duì)結(jié)晶度影響不大，當(dāng)PVP含量為5wt％和10wt％時(shí)，結(jié)晶度較純的凝膠樣品顯著減小。兩種方法由于測(cè)試原理不用，所得數(shù)值有所差異，但是結(jié)晶度大小隨PVA聚合度以及PVP含量的變化規(guī)律是一致的。
　　 3.復(fù)合水凝膠樣品的平衡溶脹率都在400％以上，且隨PVA聚合度的增加而顯著下降，PVP含量的增加亦

3、會(huì)增大水凝膠的平衡溶脹率。干燥后的水凝膠樣品體積比原來減少80％以上，有利于微創(chuàng)手術(shù)的進(jìn)行。在二次溶脹過程中，樣品在48 h后可以達(dá)到最大溶脹度的85％以上；PVA聚合度大的試樣，溶脹越快；溶脹液的pH值越大，溶脹速度越慢，且變化明顯。
　　 4.復(fù)合凝膠材料非圍限壓縮應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)符合多項(xiàng)式變化規(guī)律，呈現(xiàn)出典型的非線性關(guān)系，與人體軟組織的壓縮應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)一致。壓縮強(qiáng)度隨PVA聚合度增大而增加，隨PVP含量的增多先變大后減小，PV

4、P含量1wt％的水凝膠樣品壓縮力學(xué)強(qiáng)度最高；包覆后水凝膠的壓縮強(qiáng)度大幅上升。壓縮切線模量具有明顯的應(yīng)變相關(guān)性，服從指數(shù)函數(shù)的變化關(guān)系，且隨PVA聚合度的增加而增大，隨PVP含量的增大而降低，包覆后的水凝膠壓縮切線模量比未包覆的樣品高。PVP/PVA復(fù)合水凝膠經(jīng)過周期為50000次的壓縮疲勞實(shí)驗(yàn)后，表現(xiàn)出良好的抗疲勞性能。壓縮疲勞后樣品的模量、高度和質(zhì)量能在48h內(nèi)恢復(fù)到疲勞前水平的90％以上。PVA聚合度高的樣品抗疲勞性能較優(yōu)。當(dāng)PVA

5、聚合度相同時(shí)，含1wt％PVP的復(fù)合水凝膠恢復(fù)能力強(qiáng)，抗疲勞性能好。
　　 5.復(fù)合水凝膠具有類似于天然髓核的粘彈性。建立的廣義Maxwell模型和廣義Viogt模型分別能夠很好的模擬材料的應(yīng)力松弛和蠕變性能。材料的應(yīng)力松弛特性為：應(yīng)變量越大，松弛時(shí)間越短，消散沖擊應(yīng)力的能力增強(qiáng)，速度加快；PVA聚合度越大，材料松弛時(shí)間縮短，但消散沖擊的能力降低；PVP含量為1wt％的水凝膠樣品應(yīng)力松弛性能相對(duì)較好。包覆超高分子量聚乙烯纖維布后