溶膠-凝膠生物活性材料的研制及其生物礦化性能研究.pdf

1、利用溶膠-凝膠低溫合成法制備了CaO-P<,2>O<,5>-SiO<,2>系統(tǒng)高生物活性和生物礦化功能的無定形態(tài)新型醫(yī)用生物活性骨修復(fù)及骨組織工程材料.利用XRD、SEM/EDX、FTIR、BET、DSC/TG等各種材料結(jié)構(gòu)、性能分析方法和體外、體內(nèi)實驗方法對采用不同催化劑(HCl、HF及NH<,4>OH溶液)以及具有不同化學(xué)組成的溶膠-凝膠生物材料的納米結(jié)構(gòu)、可降解性能、生物活性和礦化特性進行了深入研究,并同目前已臨床應(yīng)用的45S5生

2、物活性玻璃進行了比較.XRD分析表明,上述溶膠-凝膠生物材料樣品均具有無定形態(tài)(amorphousstate)結(jié)構(gòu)特征.在600℃熱處理后,個別材料雖有輕微的析晶跡象,但由于其有序區(qū)域的尺寸及結(jié)晶度均十分有限,未能構(gòu)成真正意義上的結(jié)晶,材料仍以無定形態(tài)(非晶態(tài))為其主要特征.采用不同的催化劑以及不同的化學(xué)組成,使材料的比表面積、孔徑分布及平均孔徑呈現(xiàn)顯著差異.溶膠-凝膠生物活性材料在SBF溶液中表面硅羥團(≡Si-OH)的形成對于誘導(dǎo)H

3、CA形成具有重要作用.溶膠-凝膠生物活性材料的巨大比表面積和納米級開放性微孔的負(fù)的表面曲率均使得材料表面≡Si-OH基團的數(shù)量劇增.不僅在材料表面,在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中溶膠-凝膠無定形態(tài)(非晶態(tài))材料的-OH數(shù)量也含有遠(yuǎn)高于熔融法制備的玻璃材料.S2-C和S3-C溶膠-凝膠生物活性材料表面在SBF溶液中HCA晶體生長主要是通過螺旋位錯生長機制(screw dislocation mechanism)進行.在與SBF溶液反應(yīng)過程中,S3-C表面的