丝素羟基磷灰石支架材料的结构特性和机械性能研究.pdf

西南大学
硕士学位论文
丝素/羟基磷灰石支架材料的结构特性和机械性能研究
姓名:张胡静
申请学位级别:硕士
专业:特种经济动物饲养
指导教师:徐水;朱良均
20100501
丝素/羟基磷灰石支架材料的结构特性和机械性能研究摘要特种经济动物饲养专业硕士研究生张胡静指导教师徐水副教授朱良均教授合材料中丝素、羟基磷灰石的含量比,探索丝素/羟基磷灰石多孔支架的制备工艺,利用红外%,支架孔径一@酶梅椒ㄖ票富竦玫闹Ъ懿牧希敌阅苡忻飨蕴岣撸肴颂关键词:羟基磷灰石丝素蛋白骨修复材料多孔支架机械性能随着骨修复材料需求量的不断增大,开发人工骨修复材料成为当前研究的热点问题。羟基磷灰石与人类骨骼有相似的组成,能刺激骨细胞在其表面生长,植入后能被受体的骨细胞不断代替。单纯羟基磷灰石支架脆性大、机械性能较差,不利于用作骨的修复材料。丝素由种氨基酸组成,相互排列成线性结构,具有良好的生物相容性和生物降解性。丝素/羟基磷灰石复合材料在保持原有材料优势的基础上提高材料的力学性能,实现优势互补,有望用作人工骨修复材料的开发。本研究以丝素和羟基磷灰石为基材,磷酸盐缓冲液为溶剂,戊二醛为交联剂,通过调节复光谱仪、苌浞治鲆恰⑸璧缇怠⑼蚰苁匝榛舛ǚ治鲋Ъ艿奈锢砘Ы峁购土ρ阅堋=果表明,丝素/羟基磷灰石复合材料具有结晶结构和瓜蟆5彼克赜媵腔谆沂谋壤/时,支架材料的弹性模量和压缩强度达到最大值,,孔隙率为松质骨的结构接近。为进一步优化制备工艺,提高材料的力学性能,研究中尝试调整丝素/羟基磷灰石支架制备过程中的反应温度、干燥时间、制孔剂、戊二醛、甲醇添加比例以及材料固化时间、溶剂值、浓度等因素,检测分析以上条件对材料成型效果及机械性能的影响。结果表明;浓度和温度是影响材料机械性能的重要因素。当固液比例为时能达到最佳共混效果,%,制得材料的力学性能相对其他温度更佳,为材料直接在人体体内成型的研究奠定基础。交联剂戊二醛添加比例不断增加与材料的弹性模量也表现为上升趋势,但添加比例过大会增加材料的毒性,实际制备中应保证机械性能的条件下降低戊二醛含量。サ募状己拷共牧系性模量得到最大程度提高。其中,孔隙率的提高将以降低材料机械性能为代价,制孔剂含量增加使支架的力学性能成下降,可根据实际需要制备得到不同孔隙率的支架材料。为延长材料的存放时间,可通过冷冻干燥降低材料的含水率,干燥时间为支架获得最佳弹性模量。其他条件对支架弹性模量的影响不大,可根据实际需要进行适当调整。中文摘要
担瓵甌,.甌甌:;,,%.’瑃瑃℃,籅籔瓾産,.,,,痟./Ⅲ.,,,.甌甌甀..,
勿弘学位论文作者:弓ψ珏学位论文作者签名:誉诅静独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:矽/阞月/口日谀月加D月日签字日期:C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ椋韭畚模嚎诓槐C埽年口保密期限至月止导师签名:本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果,文中已加了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。日本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
第挛南鬃凼骨组织工程的概述的大量存在为骨形成提供必要条件。理想的种子细胞应具备:①取材方便,来源充足,对供体损伤小;②细胞可体外培养、扩增,表型遗传性状稳定传递;③无抗原性或抗原性小;④支架要满足骨细胞生长的基本要求,最佳孔径应大于M被褂弑敢韵绿跫孩倮源充足、易加工和消毒;②良好的生物相容性、生物降解性、骨诱导性和骨传导性;③一定的机械强度;④具有负荷最大量细胞的高渗透性,以及支持骨细胞生长和功能分化的表面化组织和器官的衰竭、损伤是临床医学棘手的问题,治疗方法主要采用器官移植、外科修复、人工取代物替代、医疗器械并搭配不同程度的药物治疗。上述方法在一定程度上虽能达到治愈目的,但往往存在多种缺陷。世纪年代,美国学者和状翁岢隽恕白织工程的再生医学”新概念,用于描述组织体外构建的技术:即利用生命科学与工程科学的原理和方法,研究和开发具有修复或改善人体组织和器官功能的新一代临床应用取代物,用于替代组织或器官的一部分或全部功能。工程化组织定义为:种子细胞种植在具有生物活性的可降解生物材料构建的三维支架内,利用三维支架提供的力学和化学信号控制细胞的黏连、增殖和分化,最终形成三维组织⋯。整个过程涉及细胞、信号和胞外基质随时间变化而发生的某些过程,实现了组织