羥基磷灰石-明膠復(fù)合材料的制備與研究.pdf

1、對硬組織修復(fù)材料的探索一直是生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。硬組織修復(fù)材料具有功能上的特殊性，應(yīng)用于負(fù)載及復(fù)雜受力環(huán)境中，因此對力學(xué)性能有較高要求。傳統(tǒng)的羥基磷灰石(HA)陶瓷具有優(yōu)良的生物相容性、生物活性及骨傳導(dǎo)性，但存在韌性差及模量過高的問題，限制了臨床應(yīng)用范圍。為了滿足硬組織修復(fù)材料的要求，保持HA生物活性及改善材料力學(xué)性能，人們對多種羥基磷灰石/高聚物生物復(fù)合材料展開了研究。但是在臨床應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)這些材料出現(xiàn)HA比例不高，材

2、料韌性及模量不足，長期穩(wěn)定性較差的問題，這將導(dǎo)致材料植入后與硬組織結(jié)合較弱、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降過快，甚至直接造成植入體的失效。因此，發(fā)展兼具生物活性、優(yōu)良力學(xué)性能及長期穩(wěn)定的硬組織修復(fù)復(fù)合材料將有利于對損傷骨組織的修復(fù)。 本研究在濕法共沉積合成HA的基礎(chǔ)上加入明膠(gelatin)，解決兩相分布均勻問題，研究并優(yōu)化了制備HA/gelatin復(fù)合材料以及gelatin交聯(lián)的工藝參數(shù)，試驗(yàn)表明反應(yīng)過程中pH值應(yīng)控制在gelatin的等電點(diǎn)

3、左右，本試驗(yàn)選擇pH為10，所制備的復(fù)合材料既有利于HA的生成，又有利于gelatin在反應(yīng)過程中的沉積。 在濕法共沉積制備HA/gelatin復(fù)合材料的基礎(chǔ)上，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％戊二醛(GA)對gelatin進(jìn)行交聯(lián)，重點(diǎn)研究了GA的加入量對材料力學(xué)性能和生物性能的影響。制備的復(fù)合材料兩相分布均勻，結(jié)晶狀態(tài)與自然骨相似，其拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到43.6MP和46.7MP，在Tris緩沖液中浸泡降解30天后的質(zhì)量損失率為8.

4、1％。 為了研究超聲反應(yīng)對制備HA/gelatin復(fù)合材料的影響，制備性能優(yōu)異的生物材料。在濕法共沉淀制備HA/gelatin復(fù)合材料的基礎(chǔ)上，采用超聲處理，并采用GA對gelatin進(jìn)行交聯(lián)，重點(diǎn)研究了超聲時(shí)間對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響，結(jié)果表明超聲處理3小時(shí)制備的復(fù)合材料的兩相分布均勻，平均尺寸大約為30nm×100nm，平均長徑比在2～3之間，晶粒形態(tài)與天然骨相似，其拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到52.4MP和58.8MP。研