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骨组织工程磷酸钙生物陶瓷多孔支架的制备及性能

刘朝红

  本研究利用直接沉淀法和两步中和法合成磷酸钙粉体,并以其为原料, Al2O3-MgO-H3PO4为粘结剂配制浆料,采用有机泡沫浸渍法制备了骨组织工程磷酸钙生物陶瓷多孔支架。对支架的性能与结构进行了测试与表征,并通过体外细胞培养实验(In-Vitro)研究了支架的细胞活性和生物相容性。应用X射线衍射对磷酸钙粉体的相组成进行了分析,以Ca(OH)2和H3PO4为原料,用直接沉淀法制备的粉体为纯磷酸钙(β-TCP);以CaO、Ca(OH)2和H3PO4为原料,利用两步中和法制备的粉体为复合磷酸钙。在对两种方法制备的沉淀物煅烧过程进行热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)分析的基础上,确定了粉体制备工艺。以β-TCP和复合磷酸钙为原料,用有机泡沫浸渍法制备了骨组织工程多孔支架。以孔隙率和抗压强度为评价指标,研究了相组成、烧结温度、保温时间和粘结剂含量对多孔支架性能的影响。研究结果表明,以复合磷酸钙制备的多孔支架,孔隙特征和力学性能更好。在孔隙率高的情况下,其抗压强度仍高于由β-TCP制备的支架。对磷酸钙生物陶瓷多孔支架的制备工艺进行了优化,以两步中和法制备的复合磷酸钙为原料,粘结剂含量27 wt%,非线性升温,烧结温度950℃制备多孔支架,其抗压强度为14.55 MPa,平均孔隙率为78.73%,且具有网状开孔结构,能满足骨组织工程对支架结构和强度的要求。用MTT法对多孔支架细胞活性的研究表明,支架材料对细胞没有毒性;支架和成骨细胞进行体外复合培养(In-vitro)的结果显示,支架材料具有良好的生物相容性。……   
[关键词]:骨组织工程;多孔支架;磷酸钙;有机泡沫浸渍法;生物相容性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:东南大学2004年
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