硼硅酸盐生物玻璃模拟矿化机理的研究

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1、硼硅酸盐生物玻璃模拟矿化机理的研究中文摘要生物活性玻璃是一类新型的医用生物活性材料，可用于制备骨修复体及骨组织工程支架。为了进一步提高材料的生物活性和降解性能，本文采用熔融法制备了H12硼硅酸盐生物玻璃。通过体外模拟矿化实验过程中样品失重、浸泡液pH值的变化和Ca2+浓度的变化以及XRD，FTIR，SEM，EDS等测试方法对H12生物玻璃的微观结构和生物矿化性能进行研究探讨，并以0B生物玻璃作为对照样品。通过对0B，1B和H12="种生物玻璃的矿化性能的对比研究THl2生物玻璃中的组分对矿化性能的影响，以便为这类新型生物玻璃的制备以及其矿化性能

2、的改善和调整提供一定的理论依据。为了系统地分析H12生物玻璃的模拟矿化机理，研究了浸泡液的初始pH值、矿化反应温度、矿化反应时间和浸泡液的浓度对H12生物玻璃矿化过程及矿化产物的影响。H12生物玻璃粉体在37。C，pH=7．O的K2HP04浸泡液中恒温反应10天后，样品表面生成了多孔的球状HCA晶体，并且其矿化速度较之生物活性较好的OB生物玻璃的要快，这说明熔融法制备的H12生物玻璃具有良好的生物矿化性能。通过对H12生物玻璃组分对其矿化性能的研究表明：硼元素的加入有利于磷灰石晶体的形核和长大，提高了H12生物玻璃的矿化速度；Na元素使玻璃离子

3、交换和水解反应明显增强，有助于磷灰石晶体的成核和长大；而Al元素则强化了玻璃网络，使得离子交换和水解反应减弱，不利于磷灰石晶体的成核和长大。浸泡液的初始pH值、矿化反应温度、矿化反应时间和浸泡液的浓度对H12生物玻璃矿化过程及矿化产物均有较明显的影响，综合分析可知：在K2HP04浸泡液中，H12生物玻璃表面磷灰石晶体的形成可分为五个步骤，在整个矿化反应过程中，H12生物玻璃表面硼／硅凝胶层以及双电层的形成是促使磷灰石晶体生成的重要因素。，关键词：生物活性玻璃，体外模拟矿化，矿化性能，磷灰石晶体，矿化机理作者：高春霞指导老师：李亚东Studyon

4、themechanismsofsimulativemineralizationofborosilicateglassesAbstractORthemechanismsofsimulativemineralizationof1⋯’borosilicateglassesAbstractBioactiveglassesarethenewkindofbioactivemedicalmaterials，whichcallbeappliedtoprepareforbonereparationandbonetissueengineeringscaffolds

5、．Inordertoimprovethebioactiveanddegradability，H12borosilicateglasseswerepreparedbymelting--derivedrouteinthispapenThemicrostructureandbio·-mineralizationcharacteristicofill2bioactiveglasswereinvestigatedindetailbyweightloss，pHchangesandCa+concentrationofK2HP04solutionduringt

6、hemineralizationconversionreactionandusingXRD，FTIR，SEM，EDStechniquesaswellasinvitrosimulativemineralizationmethodandalsocomparedwitll0Bbioactiveglasses．TheinfluenceoftheH12bioglasscomponentstothebio—mineralizationperformancewereinvestigatedbycomparingthemineralizationperform

7、anceof0B，1BandH12bioglassestoprovidedefinitetheoreticsforpreparingthisnewtypebioglassaSwellasimprovingandadjustingitsbio-mineralizationcharacteristic．InordertorevealthesimulativemineralizationmechanismoftheH12bioglass，theinfluencesofinitialpHvalueofK2HP04solution,thereactive

8、temperature，thereactivetimeandtheconcentrationsofK2HP04solutiontotheprocess