纳米相人工骨复合框架的制备改进及其性能研究

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1、天津医科大学硕士学位论文中文}两要研究目的临床上由于创伤、肿瘤、感染所造成的骨缺损很常见，尤其对大范围骨缺损、骨融合的医治需求，使得寻求一种好的骨移植材料成为热点研究课题。本文依据仿生原理研究制备纳米相复合人工骨框架材料。控制有机无机比以及反应条件，将生物矿化原理以及分子间的自主装机制引入人工骨框架材料的合成，以有机物的组装体为模板，去控制无机物的形成，得到纳米相胶原基／钙盐人工骨复合物。为进一步改善其机械性能，将性质稳定均一、降解行为可控的高分子材料左旋聚乳酸作为成型组分，制备出纳米相复合人工骨框架材料。此外还探讨了不同分子量聚乳酸以

2、及不同胶原百分含量对材料的影响。方法控制条件使得自组装胶原分子为模板，调制钙磷盐在液相中沉积其上，得到矿化胶原基复合材料，按照一定比例与聚乳酸复合，进一步制备成为三维多孔框架材料。材料制备完毕后，通过液体置换法测复合材料的密度和孔隙率：利用扫描电镜、透射电镜检测观察复合材料的表面以及内部结构形态；通过傅立叶红外光谱仪测定复合材料的成分以及微观结构的变化；利用力学性能检测系统测定复合材料的抗压缩强度、抗拉伸强度以及杨氏模量；通过细胞毒性检测、血液相容性测试检验复合材料的生物学性能。结果制各得到纳米相复合框架材料，主要是胶原、碳酸化的钙磷酸

3、盐，其晶粒度较低，晶体极为细小，达到纳米量级，与天然骨类似；用复合左旋聚乳酸进行机械性能改进的材料为多孔状，孔隙率较高，内部为典型的纤维束状结构，该纤维束有HA晶体的衍射图样，机械性能可达到非承重骨的下限力学标准。生物安全性检测证明材料具备良好的生物相容性。结论仿生制备的纳米相复合人工骨框架材料，无论从结构还是性能上，都是有广阔临床应用前景的骨组织工程中优选材料之一。本文讨论的影响复合框架性能的因素：初始有机无机比例会影响材料的微观结构，以及聚乳酸的分子量对于材料的性能有影响，在今后的应用中可以作为材料改进或改善的参考依据。关键词：生物

4、矿化自组装纳米相胶原磷酸钙聚乳酸天津医科大学硕士学位论文AbstractobjectivePreparenanophaseartificialbonecompositescaffoldbasingonbionicstheory，andprobeintohowdifferentcontentratiobetweencollagenandinorganicpartaswellasdifferentmolecularweightofconglutinantagentinfluencemicrostructureandpropertyofthe

5、scaffold．MethodLeadcalcicinorganicmoleculestodepositeontoself-assembledcollagentemplateduringcoprecipitationundercertainreactiveconditionsuchascontentratioandPHvalueofenvironment，andthennanophasecollagen／calcicsaltisobtained．Inordertoimprovethemechanicalproperties，polyla

6、cticacid(PLLA)whichhasstableequalpropertiesandcontrollablebiodegradableactivitiesischosenasconglutinantagent，andthentheaimedartificialbonescaffold(nanophasecollagen／calcicsalt／PLLAcomposite)isaccomplished．Afterpreparationliquiddisplacementmethodwimisoproanolalcoh01．sacnn

7、ingelectronmicroscopic(SEM)，transmissionelectronmicroscope(TEM)，fouriertransforminfraredspectrometry(FT-IR)，mechanicaltestingsystemareperformedtotestporosityanddensity，morphology，conformation,compositionandmechanicalproperty，respectively．ResultsTheartificialbonecomposite

8、scaffoldsynthesizedismainlycomposedofcollagenandcalciumphosphatepartlydisplacedwithB-typecarbonate．Thec