多孔生物陶瓷支架组织学性能和力学性能表征

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1、ClassifiedIndex：TGl46．23U．D．C：620SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHEHISTOLOGICALPROPERTIESANDⅣ匝CHANICALPRoPERTIESOFTH匣PORoUSB10一CERAMICSSCAFFOLDGrade：2009Candidate：LilinAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：MaterialsScienceandEngineeringS

2、upervisor：ProfessorZhangCongNov．2012西南交通大学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，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密彤使用本授权书。(请在以上方框内打“4”)学位论文作者签名：窖水日期：矽l”‘

3、7⋯一雄日期：二L7f专·弓·27西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．使用不同方法，制备了三种HA多孔陶瓷支架，并对其进行检测，观察它们的孔隙结构。2．将HA多孔生物陶瓷堆积支架体在动物体内进行组织工程骨的构建，然后用于骨缺损部位的修复。将不同时间点修复部位的样本进行了细致的组织学性能与力学性能表征。3．针对组织工程多孔生物陶瓷的组织学技术，对其进行了优化与探索。改善了组织学检测技术处理生物陶瓷材料时易于破坏组织．材料结构的缺点。改进的硬组织切片技术适

4、应生物陶瓷材料在骨组织工程应用中的研究。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：季栋日期：为伊3，Lc『本论文得到以下项目经费资助国家自然科学基金项目(5172188)四川省科技支撑计划(2010FE0048)纳米相表面修饰多尺度孔隙结构骨再生支架研制全军“十一五”科研

5、攻关课题(06G049)利用杂化支架在体内环境模拟功能状态下构建活体组织西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要较大尺寸的骨缺损不能自体愈合，往往在缺损处移植骨代替物以帮助骨愈合。针对这一难题，骨组织工程应运而生。目前，骨组织工程研究主要集中在三个方面：种子细胞、支架、生物反应器。对于支架的探索又分为两个方面：一是支撑和诱导骨组织生长的支架，即使用一种多孔结构材料支架来充填缺损，这种支架具有骨传导和骨诱导能力，能引发成骨细胞及该区域其他细胞长入并吸附在支架上；二是支架材料与细胞的相互作用，在具骨传导性能的

6、支架上成骨细胞迁移有助于骨组织长入和细胞外基质形成，这对于骨缺损的愈合具有重要的功能。骨组织工程支架的基本要求包括：良好的生物相容性，三维贯通的孔隙结构，良好的材料／细胞界面，一定的生物降解性能，并且具有良好的力学性能。因此羟基磷灰石(HA)多孔生物陶瓷支架优良的生物相容性决定了其发展的必然性。实验对多孔羟基磷灰石颗粒堆积支架、泡沫浸渍法制备的多孔网状羟基磷灰石支架和石蜡造孔剂造孔的羟基磷灰石支架进行体式显微镜和SEM表征，从宏观和微观角度观察支架的孔隙结构，对比其孔隙率和孔隙结构特点。然后选取多孔HA颗

7、粒堆积支架在体内构建组织工程骨，再将构建时间点不同的组织工程骨置于骨缺损部位进行修复实验。通过组织学染色分析，观察支架材料与组织的相互作用以及构建的组织工程骨骨缺损的修复能力。同时，我们改良了硬组织切片制备技术，得到了较为理想的薄层组织学染色标本。另外，骨的力学完整性得到恢复是判断组织工程骨修复骨缺损是否成功的重要标志。本文对构建的组织工程骨以及组织工程骨原位修复的修复骨进行了系统的力学性能表征。本实验获得的主要结果如下：1．三种HA支架均具有均匀的孔隙分布，较高的孔隙率，且力学性能良好。选用多孔HA颗粒

8、堆积支架和致密HA颗粒堆积支架考察其在体内构建组织工程骨的情况。2．针对传统硬组织切片技术的缺陷，对超薄硬组织切片技术进行了改进，大大提高了超薄硬组织切片的完整性。传统硬组织切片技术体内构建的组织工程骨标本在切的很薄的情况无法保持其完整性，同时还存在染料吸附和容易脱片的缺陷。通过大量的探索和尝试，我们队超薄硬组织切片技术进行了优化，克服了组织学检测技术处理生物陶瓷材料时易于破坏组织和材料结构的缺点，从根本上解决了标本脱片及染色