含CO32-的納米缺鈣羥基磷灰石-聚乳酸復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、骨缺損修復(fù)材料一直是生物材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。十多年來，由于組織工程修復(fù)材料的諸多優(yōu)點(diǎn)使得其已逐漸成為骨修復(fù)材料發(fā)展的方向。組織工程支架材料的發(fā)展走過了由單一的生物高分子材料、無機(jī)生物陶瓷材料等向復(fù)合多孔材料發(fā)展的道路。
　　羥基磷灰石(HA)/有機(jī)聚合物復(fù)合材料是當(dāng)前硬組織修復(fù)材料研究中的重點(diǎn)之一。HA是構(gòu)成人骨無機(jī)質(zhì)的主要成分，具有優(yōu)異的生物相容性和生物活性，能與骨組織形成牢固的鍵合，一直是近二、三十年骨修復(fù)和替代材料研究的

2、熱點(diǎn)。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。將 HA與一些韌性較好、彈性模量與人骨接近的聚合物復(fù)合，可以將二者的優(yōu)良性能充分結(jié)合起來，有望得到高強(qiáng)、柔韌、易加工塑形、力學(xué)相容性好且具有良好生物相容性和生物活性的新一代骨修復(fù)材料。
　　本文以Ca(NO3)2·4H2O,(NH4)2HPO4和NH4HCO3為原料，采用化學(xué)沉淀法輔以微波輻射制備了含碳酸根的納米缺鈣羥基磷灰石（d-CHA），討論了溶液 pH值、微波

3、輻射時(shí)間、微波功率等工藝條件對所制得的d-CHA粉體鈣磷摩爾比的影響。用XRD、IR、SEM對所制得的粉體進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：在pH為8?9的范圍內(nèi)，以一個(gè)適中的微波功率輻射處理反應(yīng)溶液1小時(shí)，能夠在較短時(shí)間內(nèi)合成d-CHA粉體。
　　本文采用改進(jìn)的溶液共混-模壓成型-瀝濾法來制備 d-CHA/PLA多孔復(fù)合材料，希望得到具有良好生物相容性、力學(xué)性能及生物降解性，能符合骨細(xì)胞生長需要的組織工程支架材料，通過對d-CHA/PL

4、A用量比及孔隙率等參數(shù)的控制，來調(diào)節(jié)材料的機(jī)械性能與生物降解速率。并利用XRD、IR、SEM等現(xiàn)代化分析手段，以及化學(xué)物理分析方法，對復(fù)合材料的成分、微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、吸水率、抗壓強(qiáng)度等性能進(jìn)行了分析和表征。
　　研究結(jié)果表明，采用化學(xué)沉淀法輔以微波輻射所制備的d-CHA是制備復(fù)合材料的理想原料。在制備 d-CHA/PLA多孔復(fù)合材料時(shí)，當(dāng)致孔劑含量為60％~70%時(shí)，復(fù)合材料的孔隙率可達(dá)60%~70%，能滿足細(xì)胞生長的要求。材料

5、的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到3MPa，符合骨組織工程的要求。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PLA/d-CHA用量比相同時(shí)，致孔劑加入量越大，復(fù)合材料孔隙率越高，力學(xué)強(qiáng)度越低。PLA與 d-CHA用量不同對支架材料力學(xué)性能有明顯的影響，其它條件相同時(shí)，d-CHA/PLA用量比為2:8的情況下支架材料具有相對較好的成型性及抗壓強(qiáng)度。將上述制得的d-CHA/PLA多孔復(fù)合材料，浸泡在模擬體液（SBF）中，置于37℃恒溫水浴里，進(jìn)行體外降解，通過X-射線衍射（XRD）、