鈣磷灰石-聚合物復(fù)合材料的仿生制備與表征.pdf

1、以聚合物為有機(jī)模板仿生礦化制備復(fù)合材料的方法已得到廣泛的研究。絲素蛋白因其獨(dú)特的生物性能和機(jī)械性能，被普遍的應(yīng)用于生物組織工程當(dāng)中。聚氨酯因其良好的機(jī)械性能和生物相容性，作為植入材料已進(jìn)行了相當(dāng)多的研究工作。本文旨在探討以絲素蛋白和聚氨酯分別作為有機(jī)模板仿生制備復(fù)合材料過程中的影響因素。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用靜電紡絲技術(shù)制備了絲素蛋白纖維膜，乙醇處理使絲素蛋白β-折疊結(jié)構(gòu)增加，放入含有不同濃度谷氨酸的預(yù)鈣化液中進(jìn)行預(yù)鈣化

2、，最后將膜放入1.5 SBF中仿生礦化24 h。紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)來對(duì)材料進(jìn)行表征，研究了絲素蛋白結(jié)構(gòu)的變化，材料的形貌變化，以及復(fù)合材料結(jié)晶狀態(tài)，探討了谷氨酸對(duì)礦化結(jié)果的影響。結(jié)果表明:隨著預(yù)鈣化液中谷氨酸的增加，復(fù)合材料表面所形成的多孔結(jié)構(gòu)變得更加明顯，且呈現(xiàn)堆積形貌，材料表面的無機(jī)成分分布較為均勻。通過對(duì)復(fù)合材料ICP的測試，發(fā)現(xiàn)隨著谷氨酸的增加，復(fù)合材料表面無機(jī)物的鈣磷比呈現(xiàn)上升趨勢

3、。⑵將絲素蛋白與羧化殼聚糖共混成膜、經(jīng)戊二醛交聯(lián)后作為模板，仿生礦化制備了改性絲素蛋白/鈣磷灰石復(fù)合材料。紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP)對(duì)共混膜及復(fù)合材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，隨著羧化殼聚糖/絲素蛋白質(zhì)量比的增加，模板表面羧基含量增加，鈣磷沉積增加;隨著戊二醛交聯(lián)時(shí)間的增加，鈣磷沉積先增后減;隨著仿生礦化的時(shí)間的增加，鈣磷沉積增加且組成發(fā)生變化;復(fù)合材料表面磷酸鈣鹽類

4、的無機(jī)物沉積，經(jīng)FTIR及ICP分析顯示，其中羥基磷灰石含量較高，鈣磷比在1.6左右。對(duì)純絲素膜與共混膜進(jìn)行堿處理礦化實(shí)驗(yàn)，通過FT-IR、XRD、SEM以及能譜(EDS)對(duì)兩種膜的堿處理階段和礦化階段做出表征，結(jié)果表明，共混膜表面的磷灰石沉積更多，以堆積形貌生長，且隨著堿處理時(shí)間的增加，磷灰石的鈣磷比呈現(xiàn)上升趨勢。⑶合成了一系列不同DMPA含量的非離子型聚氨酯，隨后通過仿生礦化的方式制備復(fù)合材料;同時(shí)，還制備了在高速攪拌時(shí)加入Ca2+

5、的聚氨酯，并以其為模板制備復(fù)合材料;在復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)鈣化時(shí)，探討了預(yù)鈣化溫度對(duì)仿生礦化的影響。采用紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:隨著聚氨酯分子中羧基的增加，聚氨酯表面的磷灰石沉積增加，且晶面有擇優(yōu)取向;高速攪拌加入Ca2+的改性方式對(duì)后期仿生礦化產(chǎn)生影響，隨著Ca2+的增加，材料表面由于位點(diǎn)的增加使得羥基磷灰石沉積增多且結(jié)晶情況變好;隨著預(yù)鈣化溫度的升高，