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孔隙结构可控的生物多孔陶瓷研制

高素照

  羟基磷灰石(HA)具有与机体骨无机成分相似的化学组成,表现出良好的生物活性、骨传导性和骨诱导性,在骨修复和骨移植领域发挥了巨大作用。但是,作为骨组织工程支架材料,多孔HA陶瓷的强度低、孔隙率低、孔隙连通性不足。制备孔隙结构人为可控且具有一定强度的生物多孔陶瓷支架,是目前骨组织工程研究的重点和热点。 为解决现有生物多孔陶瓷支架材料孔隙率低、孔隙连通性差的问题,首次提出了弹性致孔剂-凝胶压滤成型制备孔隙结构可控的多孔陶瓷支架技术。研究了弹性微球致孔剂的制备技术,考察了制备条件对弹性微球致孔剂形貌、粒径、力学性能的影响;研究了影响丙烯酰胺凝胶体系注模浆料流动性的因素,获得了流动性好且固含量高的凝胶注模陶瓷浆料;研究了坯体成形条件与孔隙结构的关系,制备出了孔隙结构人为可控的生物多孔陶瓷支架材料,主要结论如下: 以高浓度聚乙烯醇(PVA)溶液为原料,利用常压水蒸汽控制PVA溶液温度和湿度的改进高压静电技术,制备出了表面光滑、弹性和力学性能良好、粒径在400~600μm的PVA弹性微球致孔剂,可以满足弹性致孔剂-凝胶压滤成型技术制备多孔陶瓷的要求。 采用化学共沉淀法,以水为溶剂制备出了颗粒粒径分别为3.308±0.924μm和3.625±1.188μm的HA前驱体和粉体;以水/乙醇(V/V=3/1)为溶剂制备出了颗粒粒径分别为2.733±0.792μm和2.828±0.599μm的HA前驱体和粉体。采用丙烯酰胺(AM)凝胶体系,在球磨时间为5h,分散剂含量为粉料质量的2.0wt%,pH值为10的条件下,以HA前驱体为粉料制备出了流动性好且固含量高的凝胶浆料。 凝胶浆料与PVA弹性微球致孔剂按体积比1:1混合,应用弹性致孔剂-凝胶压滤成型技术,可制备出孔隙呈球形、分布较均匀、结构完整、连通性较好的多孔陶瓷。多孔陶瓷的孔径由致孔剂粒径控制,连通孔径与压滤成型条件有关,实现了孔隙结构人为可控的目标。可以预料弹性致孔剂-凝胶压滤成型技术在骨组织工程中具有广泛的潜在用途。……   
[关键词]:骨组织工程;生物多孔陶瓷;弹性微球致孔剂;凝胶注模成型;弹性致孔剂-凝胶压滤成型
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:重庆大学2011年
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