β-磷酸三钙/硅酸钙复合生物陶瓷的制备及性能研究

以β-磷酸三钙/硅酸钙(β-TCP/CS)纳米复合粉体为原料, 制备了质量比为50:50的β-TCP/CS复合生物陶瓷. 研究表明, 1150℃烧结5h得到的样品强度最好, 其致密度>96%, 晶粒尺寸约120nm, 强度达126MPa、同人体致密骨相当; 复合陶瓷在模拟体液中浸泡1天表面就全部被类骨羟基磷灰石层覆盖住, 28天的降解率达10.1%, 具有良好的生物活性和降解性. 研究结果显示β-TCP/CS复合生物陶瓷有望作为强度较好的可降解生物活性硬组织修复材料.     

采用超细粉体和放电等离子烧结技术制备透明β-磷酸三钙生物陶瓷的研究

应用化学沉淀法制备了粒径约100nm的β-磷酸三钙(β-TCP)超细粉体, 并采用放电等离子烧结技术烧结β-TCP, 在875℃的烧结温度、150℃/min的升温速率和40MPa的烧结压力下, 保温2min, 制备得到透明的β-TCP生物陶瓷. XRD、FESEM、密度和透光性能分析结果表明, 制备得到的β-TCP生物陶瓷纯度高、结构致密、晶粒平均尺寸约250nm、具有良好的透光性能. 细胞相容性研究的结果表明, 透明β-TCP生物陶瓷对骨髓间质干细胞的增殖作用明显高于常规的通用聚乙烯培养板.     

硬脂酸改性β-磷酸三钙及其复合材料机械性能研究

为了提高β-磷酸三钙(β-TCP)复合材料的机械性能,采用硬脂酸(C17H25COOH)对β-TCP表面进行改性处理,研究了β-TCP与C17H25COOH的界面作用机理.利用透射电镜、傅里叶红外光谱、热重分析等技术分别对改性前后β-TCP的颗粒形貌、组分和表面—OH基团进行了表征,研究了改性β-TCP/聚左旋乳酸(PLLA)复合材料的机械性能,并利用扫描电镜观察了复合材料断面形貌.研究表明:硬脂酸包覆在β-TCP表面,改性后β-TCP粉末具有一定的疏水性,硬脂酸的H+可以与β-TCP中的PO43-的一个O发生质子化反应形成—OH.改性β-TCP/PLLA复合材料的机械性能相比改性前有明显提高,改性后的β-TCP微粒在PLLA中分散均匀,两者结合紧密.     

β-磷酸三钙/壳聚糖复合支架的制备及其对成骨细胞生长的影响

采用冷冻萃取和冷冻凝胶法制备了β-磷酸三钙/壳聚糖(-βTCP/CS)复合支架,并采用SEM、XRD、FTIR和万能材料试验机对其性能进行表征。研究结果表明,复合支架的孔隙率85%,且随-βTCP含量的增加而减小。力学性能的测试结果显示,当壳聚糖含量为30%时,复合支架的抗压强度最大(1.73MPa)。同时SEM结果表明壳聚糖与-βTCP的比值为30∶70时,复合支架的孔径在200～500μm之间。将成骨细胞MC-3T3-E1接种于-βTCP/CS复合支架上,培养7d后,发现细胞在-βTCP/CS复合支架上能够很好地粘附、生长和分化,即所制备的复合支架具有良好的细胞相容性。     

骨形态发生蛋白／多孔β—磷酸三钙陶瓷复合人工骨

提出了制备β－磷酸三钙（β－ＴＣＰ）粉末的新工艺，研究了多孔β－ＴＣＰ陶瓷（多孔β－ＴＣＰ）的成型和烧结条件。检测结果表明，该材料的Ｃａ／Ｐ为１．５０，平均孔隙率为４２．３％，抗压强度为３４．８ｋｇ／ｃｍ＾２，大孔孔径为４００μｍ左右，小孔孔径为５μｍ左右，在生理盐水中有微量溶解，溶血、急性毒性和致热源性均在安全范围内。制得骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）与多孔β－ＴＣＰ的复合人工骨（ＢＭＰ／多孔β－ＴＣ     

可控制β—磷酸三钙生物陶瓷的大孔／微孔结构的制备工艺研究

采用了三种湿法工艺制备Ｃａ／Ｐ比为１．５０的磷酸三钙原料粉末。提出了可控制大孔／微孔结构的多孔β－ＴＣＰ陶瓷的制备新方法。     

水基高固相含量β-磷酸三钙浆料的制备及其流变性研究

为了制备出高固相体积含量、分散性好的β-TCP陶瓷浆料,本文系统地研究了影响β-TCP浆料流变性的因素如浆料的pH值、分散剂的用量、固相含量、球磨时间等.实验表明,当pH值=9时,加入2%(体积分数)左右的分散剂,球磨8h,能够制备出满足凝胶注模成型工艺的高固相含量、低粘度β-TCP/BG陶瓷浆料.     

磷灰石-硅灰石/β-磷酸三钙复合多孔支架材料的制备和表征

以磷灰石-硅灰石玻璃陶瓷(AW)粉和β-磷酸三钙(β-TCP)粉为原料. 以硬脂酸为致孔剂. 经模压成型、1170℃烧结制备磷灰石-硅灰石/β-磷酸三钙复合多孔支架材料(AW/βTCP). 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、诱导耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等方法分析支架的晶相组成、显微结构、物理性能、生物活性和降解性. 将大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs)与支架体外复合培养评价支架的生物相容性. 结果表明: 所制备的AW/β-TCP支架材料的抗压强度达14.3MPa. 孔隙率达66.9%. 孔径为100～700μm. 具有良好的生物相容性、生物活性和降解性. 可作为骨组织工程支架的候选材料.     

多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜的制备与表征

通过碳化二亚胺(EDC)改性、二次冻干制备多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜材料.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)与原子力显微镜(AFM)考察了组分变化与制备过程中复合材料的微观形貌变化,并进一步利用红外、孔隙率、MTT细胞毒性实验等分析手段对复合材料的结构与性能进行了表征.实验结果表明,当胶原盐酸溶解液pH=2,胶原与β-磷酸三钙质量比为1∶2(m(Col)∶m(β-TCP)=1∶2)时,复合材料中β-TCP晶相保持较好,其与胶原之间的排列结合最为均匀紧密.经EDC改性后,SEM与AFM实验均显示了交联后的胶原束明显变大变粗,以一定的方向紧密地排列在一起.XRD图谱显示复合材料中β-TCP特征衍射峰明显.复合材料的孔径为80～90 μm,三元膜孔隙率为(90.76士1.28)％,大于纯胶原冻干膜(85.88士0.92)％;红外光谱证实β-TCP中的钙离子与Col上的羧基发生了化学键合,AFM显示β-TCP颗粒能与胶原发生直接联结.复合材料的MTT实验结果为1级,是一种潜在的口腔修复膜材料.     

骨组织工程支架-多孔β-磷酸三钙陶瓷的制备与性能

本文通过多孔β-磷酸三钙陶瓷的性能研究，发现将孔度提高到40％以上、孔径在100～500微米之间时，陶瓷还保持一定强度；X-射线衍射证实陶瓷组成为β—磷酸三钙晶体。预期该支架可用作骨组织工程支架。     

微球法制备聚乳酸／β-磷酸三钙组织工程支架的研究

本文采用一种新颖的微球法制备了聚乳酸/β-磷酸三钙组织工程支架。并通过孔隙率的测定、电镜及抗压模量的测试来研究β-磷酸三钙的加入量以及搅拌时间对多孔支架的结构以及力学性能的影响。研究发现，对于同一组分的材料随着搅拌时间的增长，多孔支架的孔隙率有增大的趋势，同时多孔支架的抗压模量不断增大。随着β-磷酸三钙加入量的增加，多孔支架的孔隙率有先增大后减小的趋势。当在2g聚乳酸中加入0．2gβ-磷酸三钙时孔隙率达最大。加入β-磷酸三钙后的多孔支架都不同程度比同样条件下纯聚乳酸多孔支架的抗压模量有所降低，但当加入0．2gβ-磷酸三钙后，以300转/分钟的速度搅拌2h时，所制得的多孔支架的抗压模量与纯聚乳酸多孔支架的抗压模量基本相当。在2g聚乳酸中加入0．2gβ-磷酸三钙，以300转/分钟的速度搅拌2h时，材料具有较高的孔隙率（55．5％），同时也具有较高的抗压模量275MPa，是较好的反应条件。     

微球法制备聚乳酸/β-磷酸三钙组织T程支架的研究

本文采用一种新颖的微球法制备了聚乳酸/β-磷酸三钙组织工程支架.并通过孔隙率的测定、电镜及抗压模量的测试来研究β-磷酸三钙的加入量以及搅拌时间对多孔支架的结构以及力学性能的影响.研究发现,对于同一组分的材料随着搅拌时间的增长,多孔支架的孔隙率有增大的趋势,同时多孔支架的抗压模量不断增大.随着β-磷酸三钙加入量的增加,多孔支架的孔隙率有先增大后减小的趋势.当在2 g聚乳酸中加入0.2 g β-磷酸三钙时孔隙率达最大.加入β-磷酸三钙后的多孔支架都不同程度比同样条件下纯聚乳酸多孔支架的抗压模量有所降低,但当加入0.2 g β-磷酸三钙后,以300转/分钟的速度搅拌2 h时,所制得的多孔支架的抗压模量与纯聚乳酸多孔支架的抗压模量基本相当.在2 g聚乳酸中加入0.2 g β-磷酸三钙,以300转/分钟的速度搅拌2 h时,材料具有较高的孔隙率(55.5%),同时也具有较高的抗压模量275 MPa,是较好的反应条件.     

β-磷酸三钙/聚乳酸复合多孔支架材料的制备及性能

采用薄膜层叠-盐沥滤法制备了β-磷酸三钙/聚乳酸复合多孔支架材料,并对支架材料进行了傅立叶变换红外光谱分析、扫描电镜分析、差示扫描量热分析和动态热力学分析.结果表明,相同致孔剂含量时,添加β-TCP能增大支架材料的孔隙率,67%的支架材料孔隙率高达89%;PLA中适量添加β-TCP能提高储能模量E',33%和50%的支架材料E'分别提高到17.2MPa和17.5MPa添加β-TCP使支架材料的熔点和玻璃化转变温度移向高温.β-TCP含量为50%的β-TCP/PLA复合材料的孔隙率为80%,孔径适中,储能模量达到17.5MPa,能够很好的满足骨组织工程支架的要求.     

多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜的制备与表征

通过碳化二亚胺(EDC)改性、二次冻干制备多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)与原子力显微镜(AFM)考察了组分变化与制备过程中复合材料的微观形貌变化,并进一步利用红外、孔隙率、MTT细胞毒性实验等分析手段对复合材料的结构与性能进行了表征。实验结果表明,当胶原盐酸溶解液pH=2,胶原与β-磷酸三钙质量比为1∶2(m(Col)∶m(β-TCP)=1∶2)时,复合材料中β-TCP晶相保持较好,其与胶原之间的排列结合最为均匀紧密。经EDC改性后,SEM与AFM实验均显示了交联后的胶原束明显变大变粗,以一定的方向紧密地排列在一起。XRD图谱显示复合材料中β-TCP特征衍射峰明显。复合材料的孔径为80~90μm,三元膜孔隙率为(90.76±1.28)%,大于纯胶原冻干膜(85.88±0.92)%;红外光谱证实β-TCP中的钙离子与Col上的羧基发生了化学键合,AFM显示β-TCP颗粒能与胶原发生直接联结。复合材料的MTT实验结果为1级,是一种潜在的口腔修复膜材料。     

医用β—磷酸三钙生物降低解材料的研究

β－磷酸三钙陶瓷人工骨是新近发展的骨移植替代材料,其成分与骨矿组成类似,生物学相容性好,在生理环境下能发生不同程度的降解,被组织吸收,为生物降解材料。本文介绍国内外有关磷酸三钙陶瓷工人骨材料的研究现状,包括材料的制备、结构和理化性能、生物相容性和生物降解性、实验及临床应用情况及其复合人工骨的研究。     

β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能

利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外漫反射仪,以及对β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液(SBF)中失重率和模拟体液pH值的变化的测试,系统研究了聚乳酸组织工程支架在模拟体液中的降解和矿化性能。结果发现,随着β-磷酸三钙/聚乳酸组织工程支架在模拟体液中浸泡时间的增长,模拟体液的pH值有下降趋势;支架材料的质量是降解和矿化作用共同影响的结果。X射线衍射图谱和红外光谱(FT-IR)漫反射图谱研究表明,浸在SBF中的支架表面有磷灰石沉积物出现,且沉积物与β-磷酸三钙的晶型相似。     

锌掺杂对β-磷酸三钙晶体结构和分子结构的影响

采用液相方法合成系列比例掺杂锌的磷酸三钙微粉,并利用多晶转靶X射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱仪研究所得产物的相组成、晶体结构和分子结构的变化规律.研究结果表明,掺杂锌比例在20 atom％以下的产物为锌在磷酸三钙中的置换固溶体.当掺杂锌的比例继续增高,出现α-CaZn₂(PO₄)₂相.晶格常数测定表明,掺杂锌含量<10atom％时,β-TCP的a(b)轴和c轴随掺杂锌含量的增大均呈现线性减小.然而当掺杂锌含量超过10％以后,c轴随掺杂锌的继续增加反而变大.红外光谱研究表明,β-TCP的P-O键的伸缩振动峰和O-P-O键的弯曲振动峰的位置也随掺杂锌含量的增加而呈线性变化.     

原位共聚法制备聚DL丙交酯/β-磷酸三钙复合材料及性能研究

采用原位共聚法制备聚DL丙交酯/β-磷酸三钙(PDLLA/β-TCP)复合骨修复材料.以辛酸亚锡作引发剂,将一定比例的β-磷酸三钙与DL丙交酯(DLLA)混匀后在真空体系下开环聚合,并持续均匀振荡,得到PDLLA/β-TCP复合材料.通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)表征复合材料的有机-无机界面及整体复合情况;通过复合材料中PDLLA分子量及复合材料力学强度的测试考察了β-TCP的较佳加入量.研究发现:复合材料中β-TCP在PDLLA基质中分布均匀,有机-无机界面结合紧密;β-TCP比例越大,复合材料中PDLLA分子量越小;β-TCP对材料强度有增强作用,当β-TCP比例为30 wt%时,复合材料抗压强度可达99 MPa,抗弯强度可达76 MPa.     

明胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合多孔支架的制备与性能

以掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙为原料,利用搅拌喷雾干燥法制备出掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合小球,再将明胶与制备的复合小球复合,制备出明胶/掺锶β-磷酸三钙/硫酸钙复合生物支架。通过X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱仪等分析了复合多孔支架的成分、形貌以及结构特征,并研究了复合生物支架的降解性、孔隙率、力学性能和细胞毒性等。结果表明:该复合多孔生物支架具有不规则的孔洞结构,孔径在0.5~1mm之间,且平均孔隙率达到(63±1.77)%,基本能满足骨组织工程支架对孔隙率的要求;复合多孔支架具有良好的抗压强度,其平均抗压强度在(6.3±0.05)MPa左右;该复合多孔支架无细胞毒性,具有较好的降解速率,因此该支架在骨组织修复方面具有良好的应用前景。     

β—磷酸三钙／聚乳酸叠层复合组织工程支架的制备和结构

多孔β－磷酸三钙（孔度大于４０％）薄片（１－２ｍｍ）与多孔聚乳酸（分子量Ｍｖ３０万，孔度大于７０％）薄片（２－３ｍｍ）通过溶剂进行叠层粘合，得到界面黏结良的复合材料，破坏实验表明：该材料脆性来自于β－磷酸三钙的脆性，而界面黏结在无机组分破坏时还示被破坏；材料抗压强度较聚乳酸多孔材料强度及韧性较β－磷酸三钙有显著提高；同时黏结后两片材的孔结构保持完好。该复合材料在克服单一组分强度弱及加工性差的同时保持材料高孔隙度，可望用于组织工程支架材料。