磷酸鎂醫(yī)用骨粘合劑的粘接性能及影響因素研究.pdf

1、生物相容性良好的磷酸鎂醫(yī)用骨粘合劑(Magnesium Phosphate Medical Bone Adhesives,MPMA)與骨組織具有一定的粘接強(qiáng)度,但粘接能力有限,尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)成人所需骨粘合劑-骨界面最低粘接強(qiáng)度的要求。本文通過調(diào)整磷酸鎂醫(yī)用骨粘合劑的固相比、液固比及優(yōu)選添加劑,分別從MPMA漿料的流動(dòng)性、潤(rùn)濕性、密實(shí)度、相組成及界面化學(xué)鍵等方面系統(tǒng)分析了影響磷酸鎂醫(yī)用骨粘合劑與骨組織間粘接強(qiáng)度的主要因素,探討了MPMA與骨

2、組織的界面形成過程及粘接機(jī)理,優(yōu)化制備工藝以進(jìn)一步提高粘接強(qiáng)度,期望為其在骨修復(fù)材料領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支撐。
　　本研究以氧化鎂、磷酸二氫鉀和去離子水為原料,制備MPMA并粘接骨組織;在37℃水浴中恒溫24h后,采用數(shù)顯式推拉力計(jì)測(cè)試試樣的粘接強(qiáng)度并分析其破壞形式。通過黏度杯法測(cè)試MPMA漿料的流動(dòng)性;采用接觸角測(cè)試儀測(cè)量漿料與骨組織間的接觸角;通過煮水法測(cè)試試樣的密實(shí)度;采用XRD和SEM對(duì)MPMA的物相組成和微觀形貌

3、進(jìn)行表征;最后,通過FTIR和TGA對(duì)加入添加劑的MPMA試樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明:固相比(M/P)、液固比(L/S)及添加劑對(duì)MPMA的粘接強(qiáng)度都有明顯的影響。固相比由1:1增加到5:1時(shí),MPMA與骨組織間的粘接強(qiáng)度先升高后降低,試樣的破壞形式由內(nèi)聚破壞逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻缑嫫茐?當(dāng)固相比為4:1時(shí),粘接強(qiáng)度達(dá)到最大值0.342MPa;隨著固相比的增加,MPMA的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性逐漸變差,水化產(chǎn)物MKP由晶態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)。液固

4、比由1:6增加到1:2時(shí),MPMA與骨組織間的粘接強(qiáng)度先升高后降低,試樣的破壞形式由界面破壞逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)聚破壞;當(dāng)液固比為1:4時(shí),粘接強(qiáng)度最大;隨著液固比的增加,MPMA的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性更好,密實(shí)度明顯降低,水化產(chǎn)物MKP由非晶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài),同時(shí)出現(xiàn)了較多裂紋。三種添加劑的加入對(duì)試樣的相組成和微觀形貌沒有明顯影響,對(duì)試樣的內(nèi)聚強(qiáng)度影響也不大。添加劑 A的加入提高了漿料的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性,還可能與MPMA和骨組織形成了化學(xué)結(jié)合,所得到的