羥基磷灰石-殼聚糖-硅橡膠三元復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、羥基磷灰石是臨床上常用的骨替代材料，它具有良好的生物活性、生物相容性、骨傳導(dǎo)性，它植入人體后能在短時(shí)間內(nèi)與人體的軟硬組織形成緊密結(jié)合，是無機(jī)非金屬材料中磷灰石類最重要的材料之一。雖然HA陶瓷具有較高的抗壓強(qiáng)度，但其易發(fā)生脆性斷裂和疲勞破壞，而且羥基磷灰石顆粒過于松散，不能凝結(jié)成形，使用時(shí)操作極為不便，易發(fā)生植入材料的流失，從而限制了其在負(fù)荷下骨修復(fù)或骨替代的應(yīng)用。殼聚糖是一種較理想的天然可降解的陽(yáng)離子多糖，具有天然的藥物活性、抗腫瘤活性

2、、消炎作用，它對(duì)多種組織細(xì)胞的黏附和增殖具有促進(jìn)作用。將羥基磷灰石、殼聚糖復(fù)合得到的材料便很好的模擬了自體骨的成分和結(jié)構(gòu)，可獲得良好的骨誘導(dǎo)性、匹配的降解速率，但仍存在HAP與CS界面結(jié)合不太理想，粒子分散不均勻、脆性大等問題。 硅橡膠作為臨床常用的組織填充材料，具有機(jī)械性能優(yōu)良，理化性質(zhì)穩(wěn)定，易于塑形、消毒及保存等優(yōu)點(diǎn)，是良好的植入體。但是一方面硅橡膠不具有成骨活性，另一方面硅橡膠具有疏水性，其制品植入人體后仍有輕微的異物感。

3、而且硅橡膠是一種惰性物質(zhì)，經(jīng)研究表明固體硅橡膠在植入人體3周后，組織不能長(zhǎng)入體內(nèi)，在其周圍形成包膜，包膜在一定條件下可發(fā)生攣縮，且包膜內(nèi)有炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。 將生物活性物質(zhì)通過共混、共聚、表面處理等方法對(duì)硅橡膠進(jìn)行改性，以改善硅橡膠的生物相容性和生物活性是近年來硅橡膠生物改性的熱點(diǎn)。目前用于改性的生物活性物質(zhì)有：磷酸膽堿（MPC）、幾丁聚糖、羥基磷灰石、磷酸三鈣等。 羥基磷灰石/殼聚糖體系復(fù)合材料可獲得良好的骨誘導(dǎo)性、匹配的

4、降解速率，本文通過共混法制備了殼聚糖/硅橡膠復(fù)合材料，并采用六甲基二硅氮烷對(duì)殼聚糖進(jìn)行表面處理，研究了不同的處理?xiàng)l件對(duì)殼聚糖性能的影響；本文進(jìn)一步研究了處理后的殼聚糖對(duì)復(fù)合材料的機(jī)械性能的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)干燥處理后的殼聚糖與六甲基二硅氮烷的質(zhì)量比在100：70左右，80℃下處理48小時(shí)時(shí)，得到的復(fù)合材料具有比較理想的機(jī)械性能； 本文以磷酸、氫氧化鈣和殼聚糖為原料，通過共沉淀法合成羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合材料，用IR，X-ray等

5、測(cè)試方法對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行分析表征，表明產(chǎn)物中的HA為含碳酸羥基磷灰石，類似于天然骨磷灰石的組成。 本文通過共混法制備納米羥基磷灰石/殼聚糖/硅橡膠三元復(fù)合材料，并采用六甲基二硅氮烷對(duì)羥基磷灰石/殼聚糖進(jìn)行表面處理，研究了不同處理方法對(duì)復(fù)合材料物理機(jī)械性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用共沉淀法合成的羥基磷灰石/殼聚糖經(jīng)過25份左右的六甲基二硅氮烷在80℃下處理48個(gè)小時(shí)后，再與硅橡膠混煉后，三元復(fù)合材料具有較好的強(qiáng)度和機(jī)械性能。 研究

6、了羥基磷灰石/殼聚糖的加入量對(duì)三元復(fù)合材料各項(xiàng)性能的影響：分別制備了羥基磷灰石/殼聚糖含量為10％、15％、20％、25％、30％的硅橡膠樣品，發(fā)現(xiàn)隨著羥基磷灰石/殼聚糖用量的增加，材料的機(jī)械性能如拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等會(huì)有所下降。 對(duì)制得的三元復(fù)合材料進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的測(cè)試，結(jié)果表明，隨著羥基磷灰石/殼聚糖含量的增加，復(fù)合材料的抗屈撓性能急劇下降，當(dāng)羥基磷灰石/殼聚糖含量達(dá)到30％時(shí)，其六級(jí)龜裂次數(shù)已不足1000次。 對(duì)制得