羥基磷灰石-絲素蛋白復(fù)合骨修復(fù)材料的研究.pdf

1、骨缺損是臨床上常見(jiàn)的疾病，對(duì)硬組織修復(fù)材料的探索一直是生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。羥基磷灰石是構(gòu)成人骨無(wú)機(jī)質(zhì)的主要成分，具有優(yōu)異的生物相容性、生物活性和骨傳導(dǎo)性，能與骨組織形成牢固的鍵合，是理想的骨修復(fù)材料。但其脆性大，在生理?xiàng)l件下抗疲勞性不強(qiáng)，從而限制了其臨床應(yīng)用。絲素蛋白是從蠶絲中提取的一種天然纖維蛋白，由18種氨基酸組成，具有優(yōu)良的理化性質(zhì)和生物相容性。如果將羥基磷灰石與絲素蛋白相復(fù)合，揚(yáng)長(zhǎng)避短，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可望得到一種理想的骨

2、修復(fù)替代材料。
　　 本研究以Ca(OH)2和H3PO4為原料，采用共沉淀法合成了羥基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)粉體，探索了HA的合成條件。用中性鹽水解的方法獲得以無(wú)規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)為主的絲素蛋白(SF)，再經(jīng)乙醇處理得到具有β-折疊結(jié)構(gòu)的絲素蛋白(ALSF)。以兩種不同結(jié)構(gòu)的絲素蛋白作為羥基磷灰石(HA)沉積的有機(jī)模板，誘導(dǎo)HA的結(jié)晶，合成了HA/SF和HA/ALSF復(fù)合粉末，研究了SF對(duì)HA結(jié)晶的影響。利用傅立葉

3、變換紅外光譜儀(FTIR)、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)復(fù)合樣品進(jìn)行了檢測(cè)和分析。結(jié)果表明HA分別與不同結(jié)構(gòu)絲素蛋白發(fā)生結(jié)合，形成了復(fù)合材料。復(fù)合粉末中HA晶體為弱結(jié)晶態(tài)，CO32-進(jìn)入了HA的晶格，與人體骨中的HA結(jié)構(gòu)相似。絲素蛋白影響HA晶體形核和生長(zhǎng)，不同結(jié)構(gòu)絲素蛋白對(duì)生成的復(fù)合材料形貌、結(jié)晶尺寸有不同作用，合成的HA顆粒為長(zhǎng)80～120nm，寬30～40nm的短棒狀，HA/SF顆粒為長(zhǎng)90～200nm，寬2

4、0nm左右的針狀，HA/ALSF晶體顆粒為長(zhǎng)70～110nm，寬20～30nm的長(zhǎng)棒狀。SF和ALSF都起到誘導(dǎo)HA晶體沿c軸擇優(yōu)生長(zhǎng)的作用。
　　 模擬天然骨的組成和結(jié)構(gòu)，采用共混法將羥基磷灰石晶體勻漿與絲素蛋白溶液均勻混合，通過(guò)冷凍干燥的方法制備了不同HA含量的HA/SF多孔支架材料。測(cè)試分析結(jié)果顯示制得的HA/SF多孔支架是一種勻相復(fù)合材料，含有少量CO32-的弱結(jié)晶HA均勻分散在SF基質(zhì)之中；FTIR和XRD圖譜顯示復(fù)合