β-TCP陶瓷的生物降解过程及机理探讨

主要对多孔β-TCP生物陶瓷在体内降解过程进行研究.首先,人为造成兔股骨髁部骨腔洞,建立骨缺损模型,将自制β-TCP多孔陶瓷植入,然后定期处死、取材,并综合运用扫描电镜观察(SEM)、HE染色和甲苯胺蓝染色(toluidine blue staining,TBS)等测试手段,对材料植入区进行研究,试图探明β-TCP多孔陶瓷修复骨缺损时的降解机理.     

原位凝固成型法制备可控孔隙结构的多孔β-磷酸三钙陶瓷EI北大核心

采用计算机辅助设计技术设计多孔材料的结构。用离心灌注法将高固相含量的β-磷酸三钙(β-tricalciumphosphate,β-TCP)浆体注入多孔模具,通过改性淀粉原位凝固技术制备陶瓷坯体,最后高温烧结去除有机成分,得到β-TCP的多孔陶瓷。探讨分散剂加入量对浆料流变性能的影响,并对多孔支架材料的物相组成和显微结构进行分析。结果表明:采用该方法可以制备具有可控孔隙结构的β-TCP多孔陶瓷,这种多孔陶瓷是一种比较理想的骨组织工程支架材料。     

原位凝固成型法制备可控孔隙结构的多孔β-磷酸三钙陶瓷

采用计算机辅助设计技术设计多孔材料的结构。用离心灌注法将高固相含量的β-磷酸三钙(β-tricalciumphosphate,β-TCP)浆体注入多孔模具,通过改性淀粉原位凝固技术制备陶瓷坯体,最后高温烧结去除有机成分,得到β-TCP的多孔陶瓷。探讨分散剂加入量对浆料流变性能的影响,并对多孔支架材料的物相组成和显微结构进行分析。结果表明:采用该方法可以制备具有可控孔隙结构的β-TCP多孔陶瓷,这种多孔陶瓷是一种比较理想的骨组织工程支架材料。     

多孔β-TCP生物陶瓷的制备与料浆含水率对β-TCP性能的影响研究

选择β-Ca(PO4)(β-TCP)粉末为主体材料,加入适量高温粘结剂,利用发泡法,制备出以β-TCP为主晶相的多孔生物陶瓷,并进行常规性能测试和微观形貌观察, 讨论料浆含水率对β-TCP性能的影响,以确定制备β-TCP陶瓷更合理的工艺参数.     

焦磷酸盐微晶玻璃对β-磷酸三钙生物陶瓷的抗弯强度及生物活性的影响

通过熔融法制备组成为Na2O-MgO-CaO-P2O5的基础玻璃,在800℃进行热处理,得到主要组成为Na4P2O7和β-Ca2P2O7(β-calcium pyrophosphate,β-DCP)的焦磷酸盐微晶玻璃(pyrophosphate glass,PG).将PG和β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)按质量比为10:90混合,干压成型,烧结制得PG/β-TCP生物陶瓷.采用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、能谱、模拟体液浸泡等方法研究了基础玻璃的析晶、PG/β-TCP生物陶瓷材料体系的相组成、力学性能和生物活性.结果表明:PG能有效提高PG/β-TCP陶瓷的抗弯强度,1300℃烧结3h制备的PG/β-TCP陶瓷的弯曲强度与纯β-TCP陶瓷相比,由87.4MPa提高至113.2MPa;同时,PG可有效改善β-TCP基体的生物活性,在模拟体液中浸泡14d后,PG/β-TCP陶瓷表面形成Ca与P摩尔比为1.46的叶状磷灰石.     

多孔β-TCP陶瓷的制备及其性能研究

开发了一个制备多孔β-TCP陶瓷的新工艺,从HAP出发,通过加入一定比例的低钙磷比生物玻璃作为反应物和增强剂,使HAP在高温下反应生成β-TCP。该工艺一反传统由β-TCP粉末为原料制备块体多孔材料的方法,不仅解决了湿法制备β-TCP粉末时冗长的陈化时间、pH值的调定、固液相难分离等过程,而且由HAP向β-TCP转变后的结构变化能增加多孔材料的强度。     

β-磷酸三钙多孔生物陶瓷植入体内后的组成变化

采用电子探针结合X射线能谱对多孔磷酸三钙陶瓷人工骨植入骨内后,材料／新骨界面、新骨的组成进行了检测．比较植入人工骨后不同阶段材料以及界面元素组成的变化,材料植入后骨缺损区新骨生成的情况．结果显示,随着植入时间的延长,新骨组织中碳元素含量不断降低,钙和磷元素的含量则逐渐升高．同时,新骨组织中的钙磷比保持在一个较高的水平上,没有太大的变化,新骨从材料周围不断向材料内部渗入,材料被分散、降解,两者的组成成分趋于一致,最终材料被新骨所取代．骨内植入β-磷酸三钙多孔陶瓷后不仅材料本身己部分溶解和降解,而且在植入陶瓷的表面和孔隙中以及界面处均己生成新生骨组织,这说明植入无生命的钙磷无机材料后的降解产物参与构成有生命的新生骨组织。     

β-磷酸三钙-生物活性玻璃-聚乳酸多孔复合材料的降解性能

选用生物相容性好的β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)、生物活性玻璃(bioglass,BG)及聚乳酸(poly lactic acid,PLA)几种材料进行复合组装,制得了三维多孔结构的骨组织工程支架材料.用模拟体液(simulated body fluid,SBF)进行体外模拟实验.用扫描电镜、X射线衍射、Fourier红外变换光谱及诱导耦合等离子体发射光谱等测试手段,测试分析浸泡不同天数的材料的显微结构、降解性能及反应产物.用Archimedes法和氮气吸附法测定材料的气孔率和比表面积.结果表明,在相同的气孔率条件下,支架材料的降解速率由快到慢依次为:β-TCP/BG/PLA＞β-TCP/BG＞β-TCP.支架材料浸泡在SBF中,表面会生成一层类骨羟基磷灰石层.     

多孔β-TCP陶瓷药物载体结构与性能的影响因素

本分析了影响多孔β-TCP陶瓷药物载体结构与性能的因素，确定了制备多孔β-TCP陶瓷药物载体的技术路线和工艺参数。     

掺锌对β-磷酸三钙陶瓷的微观结构和烧结特性的影响

用化学共沉淀法制备了β-磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP)和不同掺锌量的β-磷酸三钙前躯体,不同含锌量的磷酸三钙前驱体粉末在850℃煅烧2h,制备出β-TCP和不同掺锌量的β-TCP粉末。X射线衍射结果显示,随掺锌量的增加β-TCP晶体的晶格参数常数a(b)和c减小,并可显著提高其晶相转变温度,掺锌量为2.5%(摩尔分数,Zn与Zn+Ca的摩尔比)的β-TCP转变为α-TCP的温度可从1150℃提高到1300℃。扫描电镜照片、抗弯强度和显气孔率结果表明,锌的掺杂有助于制备力学性能良好的致密β-TCP陶瓷。用掺锌2.5%的β-TCP坯体在1100℃烧结2h得到了力学性能良好的致密β-TCP陶瓷。     

双相磷酸钙多孔陶瓷的制备

以羟基磷灰石为原料,壳聚糖微球为成孔剂,明胶为分散剂,采用注浆法制备多孔双相磷酸钙陶瓷。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对烧结体相组成、微观结构、孔径和孔分布进行了分析和观察。结果表明：起始粉末粒径为260nm的试样,在：1000℃～1180℃范围内烧结,可获得不同β-TCP/HA比的双相多孔陶瓷。与单相β-TCP陶瓷相比,β-TCP／HA双相多孔陶瓷的断口呈现出凸凹不平。     

双相HA/β-TCP陶瓷的多孔结构对类骨磷灰石形成的影响

本文利用添加不同微孔造孔剂的方法来改善双相陶瓷的多孔结构；通过对不同多孔结构磷酸钙陶瓷在静态和动态模拟体液(simulated body fluid,SBF)中类骨磷灰石形成的比较研究，探索磷酸钙陶瓷类骨磷灰石形成的影响因素，从而为理解其体内形成骨的机理提供依据。结果表明：双相HA／β-TCP多孔材料的贯通性和贯通通道尺寸对类骨磷灰石形成的影响大，贯通通道尺寸应大于20μm。     

α-TCP/TTCP骨水泥的降解性能研究

通过体外实验研究α-TCP/TTCP骨水泥在模拟体液中的溶解性能.用电子探针、X-射线显微分析(EPMA)仪、扫描电镜、X-射线能谱(EDXA)对α-TCP/TTCP骨水泥骨内植入后材料与骨组织剖面的超微结构进行研究.结果表明α-TCP/TTCP骨水泥具有一定的降解性能和成骨作用.     

骨支架复合材料不饱和聚磷酸酯-β-磷酸钙的体外降解行为研究

采用溶液聚合的方法制备了主链含不饱和双键的聚磷酸酯,并以β-磷酸钙(β-TCP)为无机填料通过交联反应得到骨支架复合材料不饱和聚磷酸酯-β-磷酸钙。研究了β-磷酸钙含量对复合材料体外降解行为的影响,采用X-射线衍射研究了降解前后复合材料中无机相的变化,采用扫描电子显微镜观察了复合材料降解过程中的表面形貌变化。结果表明:复合材料的降解速度先快后慢;β-磷酸钙的加入可有效减缓复合材料的降解速度;降解过程中材料表面有羟基磷灰石生成,说明此材料具有良好的生物相容性。     

Eu~(3+)掺杂的β-TCP荧光示踪材料的制备

本文制备了具有荧光效果的Eu3+掺杂β-TCP材料。XRD分析表明,Eu3+掺杂β-TCP与β-TCP具有一致的晶相结构;荧光显微镜检测显示,Eu3+掺杂β-TCP具有明显的发光效果,有利其在骨诱导性和骨传导性的研究中进行示踪研究。     

颗粒状β-TCP对玻璃基骨水泥性能的影响

在玻璃基生物骨水泥中掺加不同含量及粒径的颗粒状β-磷酸三钙(β-TCP),制得复合玻璃基骨水泥,在生理模拟液(SBF)中浸泡,并在不同时间取出对其微观结构和力学强度进行分析。结果表明:颗粒状β-TCP的加入有利于促进骨水泥中羟基磷灰石(HAP)的生成,由于β-TCP的降解,骨水泥的气孔率提高,力学强度下降;并且加入的颗粒状β-TCP的含量及粒度对骨水泥的强度有明显的影响。本实验在加入合适的颗粒状β-TCP下得到了一个相对较好的配比方案,使试样的气孔率和力学强度均达到较好的水平。     

医用双相磷酸钙陶瓷的制备工艺研究

医用双相磷酸钙（BCP）陶瓷是β-磷酸三钙（β-TCP）和羟基磷灰石（HA）的复合体,其成分与骨矿物组成类似,在生理环境下能发生不同程度的降解,被组织吸收。通过化学沉淀法制备纳米羟基磷灰石,然后通过可溶性钙盐和磷酸盐反应工艺制得的β-磷酸三钙,最后将二者进行机械复合而制得双相磷酸钙,将所得样品用X射线衍射仪（XRD）对样品进行了表征。结果显示：所得的双相磷酸钙中掺杂有β-焦磷酸钙,但是它的结晶较好,并且可以改善双相磷酸钙陶瓷的力学性能。     

粘结剂对β-TCP生物陶瓷性能的影响

本文选择β－Ca(PO4)(β-TCP)粉末为主体材料，加入适量高温粘结剂，利用发泡法，制备出多孔β-TCP生物陶瓷，重点研究了粘结剂含量，粒度，添加方式对材料性能的影响。     

不同烧结温度制备的双相磷酸钙生物陶瓷及其力学性能研究

以煅烧缺钙磷灰石制备的双相磷酸钙(BCP)粉体为原料,采用热压烧结的方法制备了一种可用于骨替代、力学性能优良的生物陶瓷材料.研究了烧结温度对BCP陶瓷力学性能、物相组成和微观形貌的影响.当烧结温度为1100℃和1150℃时,BCP陶瓷的物相组成为HA和β-TCP,断裂方式以穿晶断裂为主;当烧结温度为1200℃时,BCP陶瓷的物相组成为HA和α-TCP,断裂方式为穿晶和沿晶混合断裂模式.当烧结温度为1150℃时,BCP陶瓷的弯曲强度和断裂韧性最高,分别为98 MPa和0.99 MPa·m1/2.     

β-TCP增强PHA复合材料的结晶性能和力学性能研究

采用β-磷酸三钙(β-TCP)对聚羟基脂肪酸酯(PHA)进行增强改性,并利用双螺杆挤出机进行共混,研究了不同β-TCP用量对PHA/β-TCP复合材料的力学性能、表面强度和结晶性能的影响。结果表明,添加适量β-TCP能够显著提高PHA/β-TCP复合材料的拉伸强度、熔融温度和相对结晶度。当β-TCP用量为20%时,PHA/β-TCP复合材料的断裂强度和屈服强度分别提高了38.35%和20.18%,熔融温度提高了3.23℃,相对结晶度提高了2.88%。但是添加β-TCP之后,PHA/β-TCP复合材料的断裂伸长率和冲击强度均有所下降,复合材料的韧性降低。