左旋多巴胺對(duì)羥基磷灰石仿生合成及性能影響的研究.pdf

1、羥基磷灰石(HAP)作為一種優(yōu)異的骨修復(fù)替代材料，雖然具有良好的生物性能，但是脆性大、強(qiáng)度低、高溫易分解的性質(zhì)使其應(yīng)用受到極大的限制。然而具有特殊形貌及結(jié)構(gòu)特性的羥基磷灰石可提高自身的性能，所以近年來(lái)，受生物礦化學(xué)的啟發(fā)，在反應(yīng)體系中加入生物分子模板物質(zhì)制備尺寸及形貌可控的羥基磷灰石的方法引起廣泛關(guān)注，可提高羥基磷灰石的生物性能和力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)用于制備有機(jī)/無(wú)機(jī)型復(fù)合粉體。所以如何利用生物分子輔助-仿生礦化法調(diào)控材料的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、

2、生長(zhǎng)取向和排布是提高有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合粉體性能的重要手段之一。
　　針對(duì)現(xiàn)階段多采用一些表面活性劑和高分子聚合物等非生物大分子調(diào)控HAP的結(jié)構(gòu)特性和對(duì)模板劑與無(wú)機(jī)物之間的相互協(xié)同作用的研究較少，本論文進(jìn)行了生物分子左旋多巴胺(L-DOPA)對(duì)羥基磷灰石仿生合成及生物性能影響的研究。本論文圍繞以生物分子L-DOPA模板輔助，水熱仿生法制備具有獨(dú)特形貌和結(jié)構(gòu)特性的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體，并對(duì)其生物性能進(jìn)行研究，提出了生物模板輔助-水

3、熱仿生法制備HAP/L-DOPA復(fù)合粉體技術(shù)，發(fā)展了具有特殊形貌的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的理論研究，并研究了HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的形貌形成機(jī)制。旨在深入理解L-DOPA生物模板在水熱仿生礦化制備過(guò)程中對(duì)羥基磷灰石晶體形核、生長(zhǎng)及形貌的調(diào)控作用，進(jìn)而探索L-DOPA生物模板對(duì)HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的結(jié)構(gòu)特性的影響機(jī)制及生物性能影響的研究，為HAP/生物分子復(fù)合粉體的制備工藝開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義。
　　本論文的主要內(nèi)容

4、概括如下:
　　(1)水熱法仿生制備工藝參數(shù)對(duì)HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)的影響較大。pH值變化從pH5到pH10時(shí)，HAP/L-DOPA復(fù)合粉體從三斜磷鈣石(CaHPO4)—堿式磷酸鈣(Ca9HPO4(PO4)5OH)—羥基磷灰石(HAP)的物相轉(zhuǎn)化;而水熱時(shí)間的延長(zhǎng)卻讓HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的物相結(jié)構(gòu)從CaPO3(OH)向HAP轉(zhuǎn)變;水熱溫度變化從120℃至180℃時(shí)，HAP/L-DOPA復(fù)合粉體為純HAP物相

5、，且結(jié)晶度隨水熱溫度的升高而增大。
　　(2)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)水熱工藝參數(shù)直接造成HAP/L-DOPA復(fù)合粉體形貌的差異。隨著L-DOPA生物分子的濃度增大，HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌由一維棒狀形貌—二維有棱角的平板狀形貌—二維葉狀形貌變化。pH值變化從pH5到pH10時(shí)，HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌由棒狀向平板狀形貌轉(zhuǎn)變。當(dāng)pH值為5時(shí)，L-DOPA濃度為83％，可制備具有竹葉形貌的HAP/L-DOPA復(fù)合粉體

6、;隨著水熱時(shí)間的延長(zhǎng)HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌向納米顆粒形貌—蜂窩狀形貌—花狀形貌—棒狀和片狀混合形貌—平板狀形貌變化;水熱溫度從120℃升高至180℃HAP/L-DOPA復(fù)合粉體的表面形貌從不規(guī)則片狀形貌—棒狀和片狀形貌—棒狀形貌—平板狀形貌轉(zhuǎn)變。
　　(3)體外溶解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:HAP/L-DOPA復(fù)合粉體經(jīng)過(guò)SBF溶液的浸泡，其表面沉積了類(lèi)骨碳酸磷酸鹽，表面的平板HAP變薄也變卷曲，質(zhì)量隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，但