人骨与纳米骨修复材料的比较研究

《人骨与纳米骨修复材料的比较研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、四删太堂建±坐位i金峦人骨与纳米骨修复材料的比较研究生物医学工程专业研究生昊兰指导教师李玉宝教授本论文系统、全面和深入地定性和定量对比研究了无机骨修复材料一纳米羟基磷灰石(nano．HA，n-HA)和复合骨修复材料一纳米羟基磷灰石，聚酰胺66(n-HA／PA66)与人皮质股骨在晶体形貌、结构组成等理化性能方面的异同，提出n．HA／PA66是一种仿生性高、生物活性好的纳米骨修复材料。首次比较研究了同一个体、不同部位入骨磷灰石的形貌、组成、结构以及微量元素含量等。结果表明，对于同一个体，承重骨和非承重骨中骨矿物含量均介于60wt％一64wt％之间，

2、Na+和M矿含量分别为0．69wt％-0．71wt％和0．26wt％--0．30wt％，H20含量为6．5wt％左右。两者骨磷灰石尺寸范围均为母5衄一10nm×20nm．-．50眦，Ca／P摩尔比为1．73，属弱结晶的非化学计量羟基磷灰石。但承重骨与非承重骨相比，承重骨中K+含量远小于非承重骨中r含量。前者骨磷灰石晶体形貌接近于针状，晶体尺寸较细小，微观应变较大，而后者骨磷灰石晶体形貌接近于棒状；进入承重骨骨磷灰石晶体的C032-以A型替换为主，含量约为2wt％，而进入非承重骨骨磷灰石晶体的C032-则以B型替换为主，含量约为3．5叭％。深入到

3、微观水平，定量比较了自然状态人皮质股骨磷灰石与人工合成mHA之间的异同，同时，定性比较了650"C灼烧和乙二胺抽提脱蛋白后获得的人皮质股骨磷灰石与人工合成n-HA。结果表明：(1)人工合成n-HA与自然状态人皮质股骨磷灰石虽均为纳米级针状晶体。但人工合成n-HA晶体尺寸略大于人皮质股骨磷灰石晶体，晶格趋于完善，其中H20和C032"含量均低于人皮质股骨。(2)650"C灼烧和乙二胺抽提法均能有效去除人皮质股骨中有机相，但两种方法对骨磷灰石晶体结构的影响不同。650℃灼烧法使骨磷灰石晶体结晶度增强，晶体结构更加完善，而乙二胺抽提对骨矿物相晶体结构

4、无显著影响。人皮质股骨中无机相和有机相之间存在一定的相互作用，且可能是发生在骨磷灰石中O、Ca、P和蛋白质有机相之问。温度是改变骨磷灰石晶体结构的主导因素，而骨中两相闻相互作用对骨磷灰石的晶体结构影响不大。C032-更易进入晶体结构不够完善的磷灰石晶格中，且在磷灰石晶格中占据不同的取代位置。(3)人皮质股骨磷灰石和人工合成n．HA晶格中均可能存在一定量的晶格水。与人工合成n-HA相比，人工合成骨修复材料n．HA／PA66具有较高的仿生性能，其物相组成、特征基团以及其中lit—HA的晶体形貌、晶胞参数、晶格缺陷、微观应变和晶格畸变程度等物理化学性

5、质都更接近于人皮质股骨。650℃灼烧和问甲酚溶解抽滤去除PA66后与650℃灼烧、乙二胺抽提去除人皮质股骨中有机相后进行比较，发现：(1)650℃灼烧4h和乙二胺抽提均可有效去除人骨中有机相。对于n．H～PA66复合材料，650"C灼烧4h可有效除去其中的PA66，而间甲酚溶解抽滤的方法不能完全除去其中的PA66，仍有少量PA66的残留物。(2)人皮质股骨和n-HA／PA66复合材料两相间的相互作用位点较为一致，都发生在无机相n．HA中Ca、P、O元素和有机相之间。(3)人皮质股骨和n．HA／PA66复合材料两相间的相互作用不是影响n．HA晶体

6、结构的主要因素，而温度对n—HA晶体结构的影响占主导地位。(4)n-HA／PA66复合材料两相间的相互作用中，n-HA和无定形态PA66之间的相互作用强于和晶态PA66之间的相互作用。(5)人皮质股骨和n-HA／PA66复合材料中，n-HA晶格内均可能存在一定量的晶格水．首次尝试将自然人皮质股骨与40wt％和60wt％人工合成骨修复材料n-HA／PA66在相同条件下进行体外SBF浸泡，通过比较体外浸泡行为及力学强度的变化来评价n-HA／PA66的仿生性能，提出了评价人工合成复合骨修复材料仿生性能的新方法，得到如下结论；(1)n．HA／PA66具

7、有与人皮质股骨相似的生物活性，在SBF中浸泡相同时间后，其表面沉积类骨磷灰石层的形貌和特性均与人皮质股骨样品接近。并且，浸泡前后40wt％n．HA／PA66样品和人皮质股骨样品抗压强度值也基本一致。Ⅱ——四删太堂丝±堂僮论奎(2)40wt％n—HA／PA66与人皮质股骨之间的相似性表明，同60wt％n—HA／PA66一样，尽管40wt％n—HA／PA66复合材料中HA的含量比人骨中少，但仍然非常适合于人皮质骨的骨修复。关键词：人皮质股骨纳米羟基磷灰石聚酰胺骨修复材料比较m广—————：q川大学博士学二Specialty：BiomedicalEn

8、gineeringGraduateStudent：WuLanSupervisor：Prof．LiYubao’Inthispaper,twokindso