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《辽宁大学》 2013年
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可降解镁/聚乳酸复合材料的制备与性能研究

袁晨  
【摘要】:聚乳酸是具有完全生物可降解性和植物来源性的新型高分子材料,在人体中可被完全降解吸收,其良好的生物相容性已经得到了美国食品和药品管理局的认证,目前已大量在临床中得到使用。其良好的生物可降解性,避免了传统材料在骨折植入后的患者进行二次手术的痛苦,同时也避免了应力遮挡作用,减少了手术失败的风险。但是单一的聚乳酸做为骨固定材料也存在着降解产物呈酸性,缺乏骨结合力,生物活性差等缺点,当前对聚乳酸进行改性时使之成为更好的生物医用材料成为了研究热点。 镁具有良好的生物活性和生物相容性,在人体中也具有完全的可降解吸收性,其降解产物偏碱性,且镁元素是人体必需的微量元素之一。在聚乳酸基体中加入少量镁粉,以期中和聚乳酸降解的局部酸性环境,并提高聚乳酸基体的生物活性。本文首先使用工业级别的聚乳酸与镁粉进行复合,对实验可行性进行判断,在实验过程中发现加入镁粉后,其结合力不强,降解前期pH值高等问题,因此尝试对镁粉进行氟转化处理,在其表面形成氟转化膜后与工业聚乳酸进行复合,对Mg/PLLA复合材料进行进一步改善。在成功的验证了实验的可行性之后,使用医用聚乳酸与镁、氟转化镁、分别进行了复合,并对材料的性能进行了全面研究,研究结果如下: 1)镁粉和氟转化镁粉在复合材料中分散均匀,复合材料表面较为平滑,镁颗粒与聚乳酸的结合良好。 2)加入镁粉和氟转化镁粉后的复合材料的力学强度相较于聚乳酸均有所下降,但并不影响其作为骨科材料的应用,且加入氟转化镁粉与聚乳酸基体结合力好于加入镁粉的复合材料。 3)镁粉及氟转化镁粉的加入均能起到异相成核的作用,可以提高复合材料的结晶速度以及结晶度。 4)3%-5%镁粉及氟转化镁粉的加入可以使复合材料在浸泡时其pH值保持在7.2-7.7之间,镁降解时的碱性与聚乳酸降解时的酸性得到中和。 5)SBF体外降解实验表明少量镁粉及氟转化镁粉的加入可以提高复合材料的生物活性。 6)细胞毒性试验表明少量镁粉及氟转化镁粉的加入可以提高复合材料的生物相容性。 7)综合加工、降解、细胞毒性等试验,对复合材料的力学性能、热力学性能、降解性能、生物活性以及生物相容性等全面评价、复合材料中加入3%-5%的镁粉或氟转化镁粉其性能最优。且加入氟转化镁粉的复合材料性能要略优于加入同等含量镁粉的复合材料。
【学位授予单位】:辽宁大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB333

【参考文献】
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