有機(jī)無機(jī)復(fù)合制備生物活性骨修復(fù)材料的研究.pdf

1、作為一種生物醫(yī)用材料至少應(yīng)該具備兩個方面的條件，一是要具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度；二是必須具有生物相容性，最好能有生物活性。
　　 超細(xì)纖維(碳纖維，玻璃纖維)具有很高的拉伸強(qiáng)度與彈性模量，可以有效地提高聚甲基丙烯酸甲酯[poly(methylmethacrylate)，PMMA]骨修復(fù)材料的力學(xué)性能；羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2，hydroxyapatite，HAP或HA)是動物骨和齒的主要無機(jī)成分，與生物體組織相容性好

2、，無毒副作用，且可以在生物體內(nèi)誘導(dǎo)碳酸羥基磷灰石(hydroxy-carbonate-apatite，HCA)的沉積以及硬組織的再生，可以有效地提高PMMA骨修復(fù)材料的生物活性。
　　 本文在實驗室水熱合成了針狀納米HAP顆粒，研究了其對PMMA力學(xué)性能的影響，研究了超細(xì)纖維對PMMA力學(xué)性能的影響，最后對改性后的PMMA的體外生物活性進(jìn)行了初步表征。
　　 本文較系統(tǒng)深入地研究了水熱法制備納米HAP過程中水熱參數(shù)對最終

3、合成的HAP的形貌及晶型的影響，包括①水熱溫度的影響；②水熱時間的影響；③前驅(qū)體pH值的影響。研究了超細(xì)纖維以及合成的針狀納米HAP顆粒對PMMA的改性，主要包括①改性成分的含量對改性效果的影響；②改性成分在PMMA中的分散性對改性效果的影響；③改性成分與PMMA間界面的結(jié)合情況對改性效果的影響。最后初步研究了改性后的PMMA骨修復(fù)材料的體外(in vitro)的生物活性，包括①改性物種類對PMMA骨修復(fù)材料生物活性的影響；②在生物模擬

4、液(simulated body，fluid，SBF)中浸泡時間對PMMA表面沉積HCA的影響。
　　 研究結(jié)果表明，水熱法制備納米HAP時，水熱溫度較高，離子擴(kuò)散容易，晶相生長快，晶型較完整；隨著水熱時間的延長，晶粒在不斷生長，晶相趨于完整，尺寸也在不斷地增加；前驅(qū)體的pH大于7時，由于其中的OH-的濃度較高，因此有利于HAP中OH-濃度高的晶面生長，因此可以決定合成的HAP的形貌。5％含量的納米HAP可以較好地提高PMMA骨

5、修復(fù)材料的拉伸強(qiáng)度及沖擊韌性；10％含量的超細(xì)纖維對PMMA骨修復(fù)材料的拉伸強(qiáng)度，沖擊韌性，斷裂伸長率以及彈性模量等都有較大幅度的提高；機(jī)械球磨混合超細(xì)纖維與PMMA粉料，提高了其在基體中的分散性，增強(qiáng)了改性效果；偶聯(lián)劑處理HAP和超細(xì)玻璃纖維以及濃硫酸氧化超細(xì)碳纖維改善了它們與基體界面的結(jié)合性，增強(qiáng)了改性效果。納米HAP改性的PMMA由于其表面含有裸露的HAP顆粒作為類骨磷灰石的初始晶核，因此在生物模擬液(simulated body