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β-磷酸三钙（β-TCP）粉末的制备及聚乳酸（PLLA）/β-磷酸三钙（β-TCP）复合多孔支架材料性能研究

作　者: 王玥华
导　师: 尹光福
学　校: 四川大学
专　业: 生物医学工程
关键词: β-磷酸三钙磷酸八钙聚乳酸(PLLA) 复合多孔支架材料细胞增殖
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

骨组织工程支架材料作为骨组织修复重建的组织工程载体材料,要求其具有良好的生物相容性,可控的生物降解性,适当的三维连通气孔立体结构,一定的机械强度和良好的材料细胞界面。因此本研究选用生物相容性好、降解性能优异的β-磷酸三钙(β-TCP)与聚乳酸(PLLA)复合,制备β-TCP/PLLA多孔支架材料,并对这种支架材料的性能进行了研究,为其在骨组织工程中的应用进行初步探讨。本研究首先比较了Ca(NO3)2/(NH4)2HPO4、Ca(OH)2/H3PO4以及CaCO3/H3PO4三种制备β-TCP的工艺,发现CaCO3/H3PO4体系制备得到的前驱体经950℃煅烧后能得到粒度细(0.5～2μm)而均匀、结晶良好的高纯β-TCP粉末,且较其他两种反应体系相比,具有方法快速、简单、反应中不引入杂质、固液分离容易等优点,故选用CaCO3/H3PO4体系来制备后继复合材料所需的β-TCP粉末。接着对CaCO3/H3PO4体系制备β-TCP粉末的工艺进行了详细研究,包括(1)对CaCO3/H3PO4体系进行了热力学分析,发现体系中生成的前驱体为磷酸八钙[Ca8H2(PO4)6?5H2O,OCP];(2)详细考察了加料方式、反应物浓度、乙醇洗涤、煅烧温度、冷却方式、超声场使用等反应条件对产物粒径的影响。将上述方法制备得到的β-TCP粉末与PLLA按不同比例复合,制得孔隙率50%左右,孔径100～400μm,压缩强度4～10MPa,弯曲强度1～4MPa的β-TCP/PLLA=2:1、1:1、1:2以及棕榈酸改性β-TCP/PLLA=2:1、1:1、1∶2的多孔支架材料。将制得的支架材料浸泡在SBF液中,置于恒温水浴摇床上,进行体外降解试验。分别在第3、7、14、21、35、42天进行取样,<WP=4>测试吸水率、失重率、生物降解率、机械强度,作扫描电镜(SEM)观察,以及IR和XRD光谱分析。结果发现所有的支架材料在浸泡42天都能基本维持外形,并保持一定的强度,支架表面都发现有类骨型羟基磷灰石的形成,并且可通过调节β-TCP与PLLA的含量来调节支架的降解速度。将经成骨诱导的骨髓间充质干细胞与上述支架材料复合培养,发现细胞能在支架材料上粘附、增殖,并且细胞形貌正常,说明材料的加入不影响细胞的生物学行为,并且β-TCP/PLLA=2∶1的支架表现出的生物相容性最好。

β-磷酸三钙（β-TCP）粉末的制备及聚乳酸（PLLA）/β-磷酸三钙（β-TCP）复合多孔支架材料性能研究

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