骨组织工程用多孔羟基磷灰石及其复合材料的制备与性能

上传者：刘彦萍
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上传时间：2015-05-11
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骨组织工程用多孔羟基磷灰石及其复合材料的制备与性能

摘要
摘要
采用添加造孔剂法制各出骨组织工程用多孔羟基磷灰石（ＨＡ）中间层，研究
了造孔剂种类、含量、温度等因素对孔径、孔隙率、力学性能的影响；应用凝胶
浇铸法制备出ＨＡ—ＰＬＧＡ复合材料，研究了其制备工艺及其弹性模量；通过冷压
与固化技术制备出ＨＡ—ＰＬＧＡ—Ｔｉ０２复合材料，评价了该复合材料的生物相容性。
得出了以下研究结果：
１．添加单一ＰＶＢ造孔剂制备的多孔ＨＡ陶瓷，其孔径较小，孔的连通性较差。
２．烧结工艺影响ＨＡ的相对密度。采用造孔剂（ＰＶＢ、ＮＨ４ＨＣ０３和（ＮＨ４）２Ｃ０３）
于１２００℃烧结保温４ｈ，可以获得性能较好的多孔ＨＡ中间层。通过造孔剂的
不同配比可控制多孔ＨＡ的孔隙率、孔尺寸与孔连通性。随着（ＮＨ４）２Ｃ０３
含量的增大，材料的压缩强度和弹性模量呈下降趋势。ＰＶＢ、（ＮＨ４）２Ｃ０３和
ＮＨ４ＨＣ０３的含量分别为１０ｖ０１．％、１５ｖ０１．％和２５ｖ０１．％时，烧结后的多孔ＨＡ生
物材料具有较好的孔结构和连通性，最大孔隙率达到５０．３％，压缩强度为
４．４ＭＰａ，弹性模量与自然骨接近。
３．浓度、时间、温度和ＰＨ值均影响ＰＬＧＡ溶胶的粘度。浓度低于５０９／Ｌ时，粘
度随着时间的延长和温度（＜５０℃）的升高变化不大；当温度高于５０℃时，粘
度急剧上升。浓度高于５０９／Ｌ时，粘度随着时间延长和温度（＜４０℃）的升高
而降低；当温度高于４０℃时，粘度急剧上升。ＰＨ值增大，粘度会随之增大。
４．采用凝胶浇铸法，将ＰＬＧＡ—ＨＡ溶胶与多孔ＨＡ复合，可获得弹性模量与自然
骨相近的ＨＡ／ＰＬＧＡ复合材料。ＰＬＧＡ—ＨＡ溶胶粘度和ＰＨ值均影响ＰＬＧＡ与
多孔ＨＡ中间层的复合。粘度为２５．８ｍＰａ? Ｓ的溶胶利于复合；随着ＰＨ值减小，
溶胶较易填充孔洞，但ＰＨ值小于４．２８９时，充填效果反而降低。
５．ＰＬＧＡ—ＨＡ—Ｔｉ０２复合材料中含２５ｗｔ．％的ＨＡ和２．５ｗｔ．％的Ｔｉ０２时，具有好的
强度和塑性。ＨＡ含量少于５０ｗｔ．％时，对其在模拟体液中的降解速率基本没影
响：反之，其降解速率会增加。在降解过程中，ＰＬＧＡ—ＨＡ—Ｔｉ０２的表面形成磷
灰石，表明该复合材料具有好的生物相容性。
关键词：骨组织工程；多子Ｌ；羟基磷灰石：聚乙丙交脂共聚物：二氧化钛；
凝胶浇铸法；制备；性能

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