改性细菌纤维素羟基磷灰石复合多孔支架的制备及表征

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1、万方数据论文题目：改性细菌红维盍么羟基磷玄石复金垒孔支架的制釜及麦延答辩委员会主席：邳玉挂数授(j匕京理工太堂)答辩委员会成员：昌建耘教授(渔州医科太堂)虫圭发教援(湿州医科太堂)万方数据温州医科大学硕士学位论文目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯一．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17分析与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37一J、结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．42附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46综述及参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．47论文独创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61万方数据温州医科大学硕士学位论文中文摘要改性细菌纤维素／羟基磷灰石复合多孔支架的制备及表征目的：对细菌纤维素进行氧化改性，制备出了羧基含量比较高的氧化细菌纤维素。再通过原位沉淀法、物理混合法和生

3、物矿化法三种不同的方法制备了改性细菌纤维素／羟基磷灰石复合多孔支架材料。并对支架的基本表征和体外相容性进行了研究。背景：近年来，由骨折、肿瘤、各种创伤、代谢性骨疾病以及骨结核等引起的骨缺损疾病越来越多。全世界每年要进行200多万例的骨移植手术，耗资150多万美元的医疗成本。在临床中常用的治疗手法是自体骨移植和同种异体骨移植。但是，自体骨治疗材料来源有限，易引起自身二次创伤和并发症等问题。而同种异体骨移植会引发免疫排斥的问题。所以，寻找一种合成材料来模拟自然骨的成分，用来修复骨缺损疾病，是骨修复材料研究的主要方向。骨组织工程作为骨修复方

4、面的一种新的方法被关注。骨组织工程主要是通过将成骨细胞植入合成的支架材料上，然后在体外培养形成矿化骨的一种方法。骨组织工程主要包括种子细胞、支架材料和信号因子(骨生长因子、骨诱导因子等)三个基本要素。支架材料是骨组织工程的框架，它的特性直接影响种子细胞的生物特性和生长、迁移、增殖及代谢，因此支架材料是骨组织工程中的一个关键要素。寻找一种合适的支架材料是骨组织工程的重点。天然骨主要是由I型胶原和羟基磷灰石构成的复合材料，那么与天然骨结构成分相似的胶原、壳聚糖、羟基磷灰石、纤维素在骨修复当中作为支架材料受到研究者的关注。纤维素是自然界中含

5、量最多的天然多糖，而由木醋杆菌发酵的细菌纤维素应用范围更广。细菌纤维素具有良好的生物相容性，力学强度和弹性模量。此外细菌纤维素的三维网状空间结构与生物骨细胞外基质结构相似，为细胞的生长黏附提供了良好的支架结构。但是，细菌纤维素致密空间结构制约了细胞的生长，为此要对其进行改性来改善其致密的空间结构。使得细胞容易长入并在体内易降解。氧化改性使得细菌纤维素的结构变的疏松，但是其力学性能变差。羟基磷灰石是生物骨的主要无机成分，具有良好的生物性和骨传导性，但也具有机械性能差的缺点。本文拟通过将改性细菌纤维素与羟基磷灰石复合形成优势互补的支架材料

6、，探讨其在骨组织工程中作为支架材料的可能性。万方数据温州医科大学硕士学位论文方法：采用TEMPO／NaCIO／NaCIO：体系对细菌纤维素进行氧化改性。来改善其致密的空间结构和降解性。然后采用原位复合法、物理混合法及生物矿化法制了改性细菌纤维素／羟基磷灰石复合多孔支架材料。通过采用FESEM，EDX，XRD，FTIR，对支架材料进行表征分析，通过力学性能测试及相对密度比较支架材料的特性，并通过体外实验来评估支架材料的生物相容性。结果：通过TE艘o／Naclo／Nacl02体系对细菌纤维素c。部分进行选择性的氧化改性，C。位置上的羟基被

7、氧化成了羧基。FESEM，EDX，XRD，FTIR结果表明采用原位复合法、物理混合法及生物矿化法都可以成功地将羟基磷灰石复合在改性细菌纤维素的纳米纤维上，但是复合的机理各不相同。原位复合法中羟基磷灰石纳米颗粒是以螯合键的方式与氧化细菌纤维素纳米纤维上的羧基联合，而物理混合和生物矿化法中羟基磷灰石纳米颗粒是采用静电吸附的方式复合在氧化细菌纤维素纤维上。复合后产物的微观结构和力学性能也有很大的差异，采用原位复合法制备的支架强度最低，而用生物矿化复合的支架强度最高。体外实验显示细胞生长良好，成骨细胞在改性细菌纤维素／羟基磷灰石复合支架材料表

8、面均有不同程度的黏附和增殖，对细胞的形态没有影响，说明支架材料具有有良好的细胞相容性和表面活性，基体提供的三维立体式空间结构为细胞提供了相对稳定的微环境，有利于成骨细胞的生长和繁殖。结论：原位复合法、物理混合法和生物矿化