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RESEARCH ON PHOSPHORYLATED
POSITES FOR BONE
TISSUE ENGINEERING
工学硕士学位论文
骨组织工程用磷酸化壳聚糖
复合材料的研究
RESEARCHRESEARCH ONON PHOSPHORYLATEDPHOSPHORYLATED
POSITES FORFOR BONEBONE
TISSUETISSUE ENGINEERINGENGINEERING
李彬
哈尔滨工业大学
2010年6月
国内图书分类号: TB332 学校代码:10213
国际图书分类号: 620 密级:公开
工学硕士学位论文
骨组织工程用磷酸化壳聚糖
复合材料的研究
硕士研究生: 李彬
导师: 黄龙男教授
导副师: 王新波副教授
申请学位: 工学硕士
学科、专业: 材料学
所在单位: 材料科学与工程学院
答辩日期: 2010年6月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Candidate:
Supervisor:
Vice Supervisor:
Academic Degree Applied for:
Specialty:
Affiliation:
Date of Defence:
Degree-Conferring-Institution:
Classified Index: TB332
: 620
Dissertation for the Master Degree in Engineering
RESEARCHRESEARCH ONON PHOSPHORYLATEDPHOSPHORYLATED
POSITES FORFOR BONEBONE
TISSUETISSUE ENGINEERINGENGINEERING
Candidate: Li Bin
Supervisor: Prof. Huang Longnan
Vice Supervisor:Supervisor: Associate Prof. Wang Xinbo
Academic DegreeDegree AppliedApplied for:for: Master of Engineering
Specialty: Material Science
Affiliation: School of Materials Science
and Engineering
Date ofof Defence:Defence: June, 2010
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
at
at
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
由于单一材料很难满足骨组织工程对支架材料的要求,因而采用不同性
质的材料进行复合以获得具有新性能的杂化支架材料成为当前生物材料研究
的热点。
羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA)具有与自然骨无机矿物质相似的化学组
成,而且具有较高的机械强度和良好的生物活性,但它的脆性和极低的生物
降解速度在某种程度上却限制了其在骨组织工程中的应用。壳聚糖(c hitosan,
CS)是一类重要的碱性天然多糖,由于其具有良好的生物降解性、可生物再
生性、无毒、生物相容性及生物功能性,因此在生物医用领域具有广阔的应
用前景。但是壳聚糖不具备生物活性,而且机械强度较低,因而难以用于复
杂部位骨的修复重建。通过将壳聚糖/羟基磷灰石复合可克服两种单组分材
料各自的不足。虽然对于壳聚糖/羟基磷灰石复合材料的研究已有很大的进
展,但直到目前为止,由于有机和无机两相相互作用不足等多种原因,这方
面的研究成果仍很少能够应用于临床。
为了获得更好的综合性能,许多研究人员又添加进入一种生物高分子材
料作为增强相,比如加入磷酸化壳聚糖(phosphorylated chitosan, PCS)。对材
料进行化学改性是使其具备新性能的主要方法之一,氨基和羟基的存在使壳
聚糖在改性反应方面具有极大的优势,近年来,很多种化学方法已经应用于
壳聚糖磷酸化衍生物的制备,磷酸化壳聚糖具有吸附金属离子的作用和生物
相容性。因此, 如果综合羟基磷灰石、壳聚糖和磷酸化壳聚糖这三相材料的
优势,很有希望开发出一种新型骨组织工程用生物复合材料。
本文通过壳聚糖与磷酸等试剂之间所进行的化学反应制备了磷酸化壳聚
糖,并通过共沉淀法制备了质量比不同的 PCS/CS/HA 复合材料粉末,同时将
复合材料成型为了棒材用于压缩强度测试。通过对磷酸化壳聚糖的分析表
明,本