2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、骨組織工程的研究為骨缺損修復(fù)提供了全新的思路和方法。支架材料是骨組織工程的核心內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文的目的是尋找一種具有表面生物活性,有利于種子細(xì)胞的粘附、分布和功能發(fā)揮,并具有較好力學(xué)性能的支架材料。 AW生物活性玻璃陶瓷不但具有良好的生物活性和生物相容性,還有著較好的力學(xué)性能。AW生物活性玻璃陶瓷在體內(nèi)環(huán)境中具有骨傳導(dǎo)性,能促進(jìn)骨組織生長與沉積。此外,還具有一定的骨誘導(dǎo)性和降解性。近年來研究發(fā)現(xiàn)生物玻璃的溶解產(chǎn)物可被用來活化基

2、因,通過基因調(diào)節(jié)誘發(fā)細(xì)胞周期開始和進(jìn)程,進(jìn)而促進(jìn)骨形成。因此,選用生物活性玻璃陶瓷制成骨組織工程支架材料,可增強(qiáng)組織生長和自我修復(fù),將為大的骨缺陷病人的骨組織重建帶來希望。 AW玻璃陶瓷可通過調(diào)整基體組成、孔結(jié)構(gòu)和孔隙率、表面結(jié)構(gòu)微環(huán)境及表面改性來達(dá)到可控制界面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、降解速率、提高生物活性和生物相容性??梢?,這種具有優(yōu)異性能的材料無疑是一種很有前景的骨組織工程支架材料。 本研究采用溶膠-凝膠工藝制備納米前驅(qū)體粉,調(diào)

3、節(jié)固相及添加劑含量配制料漿,以有機(jī)泡沫浸漬掛漿,經(jīng)干燥、燒成工藝制備多孔AW生物活性玻璃陶瓷支架材料。在此基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步提高支架材料的機(jī)械強(qiáng)度、斷裂韌性、生物相容性以及降解可控性,在支架材料表面引入生物降解有機(jī)相殼聚糖(CS)膜,制備AW/CS復(fù)合多孔支架材料。支架材料的形狀、孔徑尺寸、孔隙率可通過有機(jī)泡沫體的選擇進(jìn)行調(diào)控。 本研究通過詳細(xì)的熱力學(xué)分析,從理論上解釋溶膠.凝膠法制備Aw生物玻璃陶瓷前驅(qū)體粉中磷酸鈣鹽生成的機(jī)理,

4、進(jìn)而為結(jié)合現(xiàn)代分析測(cè)試手段完整、準(zhǔn)確地分析溶膠.凝膠法制備AW生物玻璃陶瓷過程中各個(gè)溫度階段的晶相轉(zhuǎn)變和物理化學(xué)過程奠定基礎(chǔ),同時(shí)也為磷酸鈣系陶瓷在模擬體液中浸泡表面HA的形成過程提供機(jī)理解釋。采用熱重-差熱分析儀、X-射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡、光學(xué)顯微鏡、紅外分光光度計(jì)、多孔陶瓷強(qiáng)度測(cè)試儀、阿基米德法等對(duì)AW和AW/CS支架材料進(jìn)行晶相組成、宏觀大孔結(jié)構(gòu)、顯微結(jié)構(gòu)、表面形貌、機(jī)械強(qiáng)度以及孔隙率等進(jìn)行表征。采用體外模擬體液(SBF

5、)浸泡實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)支架材料的生物活性和生物降解性。將經(jīng)成骨誘導(dǎo)的第三代傳代兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)作為種子細(xì)胞,與AW、AW/CS支架材料進(jìn)行體外復(fù)合培養(yǎng),考察材料的生物相容性。 結(jié)果表明: (1)采用溶膠一凝膠法所制備的AW納米前驅(qū)體粉粒徑在60-100nm,粉末團(tuán)聚粒子的質(zhì)量中位徑D<,50>為0.77gm,粉體具有較好的分散性。 (2)熱力學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果非常吻合。在水基溶膠.凝膠體系的pH值為0.98

6、-1.50范圍內(nèi),根據(jù)熱力學(xué)及XRD分析,確定在未進(jìn)行熱處理的干凝膠粉中存在的磷酸鈣化合物為磷酸二氫鈣(MCP)。 (3) AW多孔支架材料的主晶相為磷灰石和硅灰石。AW/CS復(fù)合支架材料的主晶相為磷灰石、硅灰石和CS相。支架材料具有大孔/微孔結(jié)構(gòu)、孔隙分布均勻、相互貫通的優(yōu)點(diǎn),大孔孔徑在100-500gin,微孔孔徑在1-3μm,孔隙率為80%-90%。支架的形狀、孔徑大小和孔隙率可以通過有機(jī)泡沫的選擇來調(diào)控。AW、AW/CS

7、支架材料的平均抗壓強(qiáng)度分別為:0.334MPa、3.11MPa,復(fù)合改性之后比改性前平均抗壓強(qiáng)度提高了831%,且韌性大大增加。 (4)模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)顯示,AW支架材料和AW/CS復(fù)合支架材料表面都能形成蠕蟲狀的含碳酸根的羥基磷灰石(HCA)層,預(yù)示兩種材料都具有良好的生物活性。AW支架材料表面沉積HCA層的速度要優(yōu)于復(fù)合支架材料,但復(fù)合支架材料表面所沉積的。HCA晶粒之間相互交錯(cuò)在一起,其表面所形成的微觀結(jié)構(gòu)形貌與AW支架材

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