結構仿生型骨骼修復支架材料的研究.pdf

1、本論文致力于構建具有一定延展性、機械強度、高比表面積、良好生物相容性、優(yōu)異生物活性、可滲透的多孔結構的鈦基鈦酸鹽納米線生物支架材料,探討其制備機理、性質特征,探索其作為生物體植入裝置應用的可能性。
　　 論文首先綜述了生物支架材料最新研究進展,簡單介紹了生物支架材料研究領域所存在的關鍵問題。在總結已有研究成果的基礎上,提出本論文的研究設想和新型生物醫(yī)用支架材料的制備方案。
　　 論文通過水熱合成法制備網格狀微孔結構鈦基鈦

2、酸鹽納米線基體材料,在類體液(SBF)體系中,采用電化學沉積技術,以上述基體材料為工作電極、鉑電極為對極、甘汞電極為參比電極,通過電流協(xié)助Ca2+、PO43-與OH-相互作用反應得到羥基磷酸鈣(HA)納米顆粒修飾的鈦基鈦酸鹽納米線支架材料。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線衍射光譜(XRD)、傅立葉—衰減全反射紅外光譜(FTIR-ATR)等手段表征了此支架材料的結構。結果表明,所制得的“項鏈珠模型

3、”核殼結構的HA納米顆粒修飾鈦基鈦酸鹽納米線支架材料與生物體自然骨結構和功能相近,其中羥基磷酸鈣納米顆粒的長約150 nm、寬約30 nm,且結構為六方晶系,此種材料在一定程度上達到了結構功能化仿生的目的。通過體外細胞培養(yǎng)進一步對比研究了人體造骨細胞MG63在HA納米顆粒修飾前后鈦基鈦酸鹽納米線支架材料表面上的吸附、接觸、生長和分化現象,得到HA納米顆粒的定向修飾有利于材料生物相容性和生物活性的進一步提高。
　　 論文以水熱合成

4、技術得到的網格狀微孔結構鈦基鈦酸鹽納米線基體材料為基礎,在Hummers、Offeman法得到2.0 mg/mL的石墨烯納米片懸浮液體系中,采用電泳沉積技術,以上述基體材料為工作電極、鉑電極為對極,通過電流協(xié)助石墨烯納米片與鈦酸鹽納米線相互作用得到石墨烯納米片修飾的鈦基鈦酸鹽納米線支架材料。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X-射線衍射光譜(XRD)、拉曼光譜(Raman)、傅立葉—衰減全反射紅外光譜(FTIR-ATR)、熒光光譜

5、(PL)、紫外—可見光譜(UV-vis)等手段表征了此支架材料的結構。結果表明,隨著電泳沉積時間的延續(xù),鈦酸鹽納米線基體材料上所修飾石墨烯納米片的形貌主要是從有規(guī)律的相互重疊到無規(guī)律的相互堆積的過程,且鈦基鈦酸鹽納米線的網格狀微孔結構逐漸的遭到破壞。通過體外細胞培養(yǎng)進一步研究了人體造骨細胞MG63在石墨烯納米片修飾前后的鈦基鈦酸鹽納米線支架材料表面上的吸附、接觸、生長和分化現象,得到石墨烯納米片的有規(guī)律的修飾有利于材料生物性能的改善。<