聚醚醚酮仿生骨表面载药体系构建及性能研究

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1、硕士学位论文聚醚醚酮仿生骨表面载药体系构建及性能研究STUDYONTHEDRUGDELIVERYSYSTEMONTHESURFACEOFPOLYETHERETHERKETONEBIONICBONE李前宽哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TB332学校代码：10213国际图书分类号：577密级：公开工学硕士学位论文聚醚醚酮仿生骨表面载药体系构建及性能研究硕士研究生：李前宽导师：宋申华教授申请学位：工学硕士学科：材料学所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TB332U.D.

2、C:577DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONTHEDRUGDELIVERYSYSTEMONTHESURFACEOFPOLYETHERETHERKETONEBIONICBONECandidate：LiQiankuanSupervisor：Prof.SongShenhuaAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：

3、December,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要目前，在中国骨组织缺损引起的肢体活动障碍患者的数量高达千万。骨组织相关的疾病已严重威胁国民的健康。因此，骨组织修复材料的研究对国民健康发展具有重大意义。本文了制备不同孔隙率的PEEK多孔骨支架，测试其力学性能，发现随着孔隙率的增加，其压缩屈服强度和压缩模量都呈现下降趋势，其中孔径分布主要在150μm-450μm的大孔径骨支架，当孔隙率为72.38%时，压缩屈服强度为2.82MPa，压缩模

4、量为68.19MPa；当孔隙率为86.89%时，压缩屈服强度为0.52MPa，压缩模量为26.56MPa。而孔径分布主要在100μm-250μm之间的小孔径骨支架，当孔隙率为71.9%时，压缩屈服强度为2.41MPa，压缩模量为60.86MPa；当孔隙率为85.6%时，压缩屈服强度为0.44MPa，压缩模量为24.2MPa。制备不同厚度比例的多孔层和无孔层梯度PEEK材料，测试其力学性能，发现随着多孔层厚度比例的增加，力学性能逐渐下降，孔隙率较大的多孔层力学性能下降更为明显。采用复乳乳化法制备聚乳酸羟基乙酸（PLGA）微球，测试载药微球体系的包封率、载药率和粒径分布

5、，发现随着PLGA浓度从10mg/mL增加到40mg/mL，其包封率呈现逐渐上升趋势，从42.43%提升至50.85%；而且载药率却呈现先上升后下降的趋势，依次为1.82%、2.15%、2.41%、2.22%；而载药微球的粒径分布则随着PLGA浓度的增加，呈上升趋势，体积平均粒径依次为4.73μm，5.84μm，13.28μm，17.44μm。对PEEK多孔骨支架进行骨引导性能测试，检测成骨细胞的增殖、碱性磷酸酶活性和基因表达情况，发现随着培养时间的增加，在14天后，四种骨支架都存在大量细胞，而表面粗糙和孔隙率高的骨支架的细胞数量更多，两种成骨基因COL1A1和RU

6、NX2的基因相对表达次数更多；孔隙率较高、孔径较小的PEEK多孔骨支架的碱性磷酸酶活性更高，而无孔的无孔PEEK骨支架碱性磷酸酶活性最低；通过SEM表面形貌可以看出细胞更易粘附在孔洞底部和孔壁粗糙的表面，数量更多；在表面经过砂纸打磨的地方存在10μm左右孔道的地方会有一些细胞牢牢的粘附其上。关键词：聚醚醚酮；多孔骨支架；载药微球；骨引导性-I-万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAtpresent,theorthopedicdiseasepatientshavereachedupto10millionsinChina.Diseasesrelated

7、tobonesystemhaveposedaseriousthreattonationalhealth.Therefore,thestudyofbonematerialsisofgreatsignificancetothedevelopmentofnationalhealth.Inthispaper,PEEKporousscaffoldswithdifferentporositywerepreparedandtestedfortheirmechanicalproperties.Itwasfoundthatthecompressiveyieldstrengthan