具有定向孔结构的多孔BCP支架的制备与性能-硕士论文

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1、硕士学位论文具有定向孔结构的多孔BCP支架的制备与性能作者姓名杨艳秋学科专业材料学指导教师叶建东教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2015年4月PreparationandpropertiesofporousBCPscaffoldswithunidirectionalporestructureADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangYanqiuSupervisor：Prof.YeJiandongSouthChinaUniversityofTech

2、nologyGuangzhou,China分类号：TB321学校代号：10561学号：201220116216华南理工大学硕士学位论文具有定向孔结构的多孔BCP支架的制备与性能作者姓名：杨艳秋指导教师姓名、职称：叶建东教授申请学位级别：学术型工学硕士学科专业名称：材料学研究方向：生物医用材料论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：陈晓峰教授委员：叶建东教授杜昶教授宁成云教授董华教授邓春林研究员华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声

3、明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：年6月5曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论

4、文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。以不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意各本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：#丰^私*曰期：指导教师签名日期作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要本文针对目

5、前冷冻干燥法制备的定向多孔磷酸钙陶瓷材料在孔隙宽度和力学性能上存在的不足，采用冰晶模板-冷冻干燥法制备了具有定向多孔结构的双相磷酸钙（BCP）陶瓷支架材料。通过优化烧成制度；加入NaCl等添加剂调控孔结构；灌注卵磷脂改性PLGA溶液和添加磷酸盐玻璃（PG）烧结助剂两种方法对支架进行增强，并评价增强支架的细胞行为，从而得到了结构和性能较好的多孔孔双相磷酸钙陶瓷支架。通过将中位径为7.554μm的β-TCP粉末和中位径为12.024μm的HA粉末在去离子水中机械混合制备了较为均匀的BCP料浆，灌注后采用冰晶模板-冷冻干燥法制备了

6、具有定向多孔结构的双相磷酸钙陶瓷材料。通过探究烧成温度（1000~1300°C）和保温时间（2、4、6h）对支架物相组成、多孔结构以及抗压强度的影响，优化了支架的烧成制度。通过在制备料浆时添加NaCl溶液显著增大了定向多孔BCP支架垂直于冷冻方向上的孔隙尺寸。当NaCl的添加量为10wt.%时，支架垂直于冷冻方向上的平均孔径可达111.27μm，支架的抗压强度也得到显著提高。实验还发现，通过在料浆中加入聚乙二醇（PEG）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）并不能促进冰晶尺寸的增大从而得到较大孔径的多孔支架。采用添加磷酸盐生物玻璃（PG

7、）作烧结助剂和灌注卵磷脂改性的PLGA溶液复合的两种增强方法，通过探究PG的添加量和PLGA溶液的灌注浓度，制备得到了具有良好结构和性能的多孔支架材料。当PG添加量为17.5wt.%时，支架的抗压强度可达5.7MPa，孔隙率为55.9%；当PLGA溶液的复合浓度为7.5%时，显著提高了支架的韧性，形变量和抗压强度分别可以达到40%和7.8MPa，孔隙率为57.3%。同时，对增强支架的体外降解性能和细胞生物学行为的研究结果表明PG/BCP和PLGA/BCP多孔支架材料在PBS中浸泡28天后失重率都较低（<10%），没有发生崩解

8、，能保持原有的结构，两种材料都具有良好的生物相容性，细胞在材料上都黏附良好，且具有较好的增殖能力，有望经后续改进后应用于骨缺损修复领域。关键词：双相磷酸钙陶瓷；多孔；冷冻干燥法；孔结构；增强；骨修复IAbstractInviewofthedeficiencyofsmallporewidth