骨組織工程磷酸鈣生物陶瓷多孔支架的制備及性能

骨組織工程磷酸鈣生物陶瓷多孔支架的制備及性能

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1、東南大學頌士學位論文中文摘要摘要本研究利用直接沉淀法和兩步中和法合成磷酸鈣粉體,并以其為原料,A1203.MgO—H3P04為粘結(jié)劑配制漿料,采用有機泡沫浸漬法制備了骨組織工程磷酸鈣生物陶瓷多孔支架。對支架的性能與結(jié)構(gòu)進行了測試與表征,并通過體外細胞培養(yǎng)實驗(In.Vitro)研究了支架的細胞活性和生物相容性。應用x射線衍射對磷酸鈣粉體的相組成進行了分析,以Ca(OH)2和H3P04為原料,用直接沉淀法制備的粉體為純磷酸鈣(13-TCP);以CaO、Ca(OH)2和H3P04為原料,利用兩步中和

2、法制備的粉體為復合磷酸鈣。在對兩種方法制備的沉淀物煅燒過程進行熱重(TG)和差示掃描量熱法(DSC)分析的基礎(chǔ)上,確定了粉體制各工藝。以p-TCP和復合磷酸鈣為原料,用有機泡沫浸漬法制備了骨組織工程多孔支架。以孔隙率和抗壓強度為評價指標,研究了相組成、燒結(jié)溫度、保溫時間和粘結(jié)劑含量對多孔支架性能的影響。研究結(jié)果表明,以復合磷酸鈣制備的多孔支架,孔隙特征和力學性能更好。在孑L隙率高的情況下,其抗壓強度仍高于由p-TCP制備的支架。對磷酸鈣生物陶瓷多孔支架的制備工藝進行了優(yōu)化,以兩步中和法制各的復合

3、磷酸鈣為原料,粘結(jié)劑含量27wt%,非線性升溫,燒結(jié)溫度950。C制備多孔支架,其抗壓強度為14.55MPa,平均孔隙率為78.73%,且具有網(wǎng)狀開iL結(jié)構(gòu),能滿足骨組織工程對支架結(jié)構(gòu)和強度的要求。用MTT法對多孔支架細胞活性的研究表明,支架材料對細胞沒有毒性;支架和成骨細胞進行體外復合培養(yǎng)(In—vitro)的結(jié)果顯示,支架材料具有良好的生物相容性。關(guān)鍵詞:骨組織工程,多孔支架,磷酸鈣,有機泡沫浸漬法,生物相容性查墮查蘭堡二!蘭笪堡蘭莖苧墊蔓AbstractThecalciumphosphat

4、epowderswerepreparedbydirectprecipitationandtwostepsneutralization.ThenthepowdersweremixedwithA1203一MgO—H3P04bindertoprepareslurry,andtheporouscalciumphosphatebioceramicscaffoldforbonetissueengineeringwasfabricatedbyorganicfoamimpregnation.Themorphol

5、ogyandperformanceofscaffoldswastestedandcharacterized.Thebiocompatibilityandcytotoxicityofscaffoldswasstudiedinvitro.ThecompositionofcalciumphosphatepowderswasanalyzedbyXRD.ThepurecalciumphosphatewasobtainedusingdirectprecipitationfromCa(OH)2andH3P04

6、.Thepowders,whichwerepreparedbytwostepsneutralizationandusingCaO,Ca(OH)2andH3P04asprecursors,werecompositecalciumphosphate.Basedontheresultsofthermalgravity(TG)anddifferentialscanningcalorimetry(DSC)ofthetwoprecipitates,thepreparationtechnologyofcalc

7、iumphosphatepowderwasconfirmed,Theporousscaffoldsforbonetissueengineeringwereproducedusingfoamimpregnationprocesswith3-TCPandcompositecalciumphosphateasmainmaterials.Inthisprocess,theinfluencesofcompositionofthepowders,sinteringtemperature,holdingtim

8、eathightemperatureandpercentofbinderonintensityandporositywasstudied.ExperimentalResultsshowedthattheporousscaffolds,whichwerepreparedbycompositecalciumphosphate,possessbetterproperties.Inthecaseofhigherporosity,theintensityvalueofcompositecalciumpho

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