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《东华大学》 2009年
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羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料的制备与研究

郭悦文  
【摘要】: 硬组织植入材料不仅要求具有良好的生物相容性、生物活性和足够的机械强度,而且要与人体硬组织的弹性模量匹配。单一材料己很难满足承载硬组织植入材料的要求,开发与硬组织弹性模量匹配的新型生物复合材料具有重要意义。羟基磷灰石(HAP)与聚合物复合材料作为骨替代材料具有很好的应用前景。 首先用仿生法制备了HAP/聚乙烯醇(PVA)复合膜材料。采用预先对PVA膜进行CaCl_2溶液和K_2HPO_4溶液的交互处理(Ca/P处理),然后在模拟体液(1.5SBF)中浸泡在短时间内(1~6天)就能在PVA表面沉积出大量HAP,3天在PVA膜表面沉积的HAP厚度可达0.5μm。而未经Ca/P处理的PVA膜即使经过长时间在1.5SBF中浸泡也没有HAP形成。在1.5SBF中添加了不同有机组分,如柠檬酸、胶原蛋白和三磷酸腺苷(ATP),发现胶原蛋白和柠檬酸都能促进HAP在PVA膜表面的生长,而ATP难以促使HAP的产生。对所形成的HAP经过XRD和红外分析,证实了它们的结构,基本为含有CO_3~(2-)的且CO_3~(2-)取代PO_4~(3-)的B型取代HAP。 将PVA纺成纤维。用交互浸渍法制备了HAP/PVA复合纤维。随交互浸渍周期的增多,沉积在PVA纤维表面的HAP数量增加。10周期的交互浸渍HAP已基本能将PVA纤维表面覆盖。在PVA纤维表面生成的HAP还有提高PVA纤维力学性能的作用,纤维的断裂强度、杨氏模量都随HAP的沉积量增多而提高,从而使HAP/PVA复合纤维的应用性能进一步改善。 通过溶液共混法制备了PVA与丝素蛋白(SF)的共混膜(PVA/SF),SF的加入不但能有效地改善膜的力学性能,即显著提高膜的模量和断裂强度,而且也能促进HAP在膜表面的生长。随共混膜中SF含量增多,在相同交互浸渍条件下所形成的HAP质量增加。 在PVA膜中混入聚丙烯酸(PAA)则对在交互浸渍过程中HAP在PVA/PAA共混膜上的沉积起到抑制作用,使生成的HAP数量显著减少。但同时也发现PAA存在时在共混膜上形成的HAP尺寸减小,酸性PAA的存在一方面使溶液的pH值降低,不利于HAP的形成;另一方面,PAA又能与溶液中的HPO_4~(2-)和PVA形成氢键,把HPO_4~(2-)引入聚合物基体上,再通过静电作用吸附溶液中的Ca~(2+),完成HAP成核过程。也就是说,PAA在聚合物相中是成核剂,在溶液相中是HAP的抑制剂。 采用共沉淀的方法在PVA/PAA膜上也能沉积和形成磷酸盐类物质。随沉淀速度的不同,以及是否在溶液中添加柠檬酸而得到具有不同形态和组成稍有不同的磷酸盐。分析推断,共沉淀过程形成的是HAP(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2)、OCP(Ca_8(HPO_4)_2(PO_4)_4·5H_2O)、β-TCP(β-Ca_3(PO_4)_2)和DCPA(CaHPO_4)的混合物,后三者OCP、β-TCP和DCPA是HAP的前驱体,并且一定条件下很容易转化为HAP。 HAP的形成分为成核和生长两个阶段,成核的位垒相对较高。预先进行Ca/P处理增大了PVA膜表面与模拟体液浸润性,减小了接触角,使成核容易进行,由此加速了HAP的生长。 在模拟体液中加入的胶原蛋白和柠檬酸等有机组分首先能与PVA通过氢键结合,同时其上又含有容易与Ca~(2+)和PO_4~(3-)耦合的-COO~-,所以也是通过成核促进HAP的形成。 在共沉淀过程中,经历尿素分解、碱与酸反应以及盐沉析三个过程。尿素分解的快慢直接影响溶液的pH值,而柠檬酸的加入也会影响pH值,而在不同pH值时有不同磷酸钙析出,所以共沉淀形成的产物组成和形态都随条件而变化。 本文从聚合物基体、HAP生长方法、液相组成等多方面考察了HAP/聚合物复合材料制备过程。研究内容对理解HAP在聚合物表面形成以及其它聚合物体系与羟基磷灰石复合材料应有积极的借鉴意义和参考价值。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R318.08

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢志华,孙康宁,李爱民;羟基磷灰石复合材料的研究现状与发展趋势[J];材料导报;2003年S1期
2 全大萍,李世普,袁润章,廖凯荣,卢泽俭,王海华;聚DL-丙交酯/羟基磷灰石(PDLLA/HA)复合材料——Ⅱ:硅烷偶联剂处理羟基磷灰石表面的作用研究[J];复合材料学报;2000年04期
3 吕彩霞;姚子华;;纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料的制备及其性能研究[J];复合材料学报;2007年01期
4 江涛,胡平;聚β-羟基丁酸酯/羟基磷灰石复合材料的制备与性能[J];高分子材料科学与工程;2002年04期
5 刘佳佳;李明忠;卢神州;;羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备[J];高分子材料科学与工程;2006年05期
6 张利,李玉宝,杨爱萍,左奕,吕国玉,魏杰;骨组织工程用纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔支架材料的制备及性能表征[J];功能材料;2005年02期
7 孙恩杰,杨冬,颜文龙;羟基磷灰石-明胶复合物的制备及表征[J];化学与生物工程;2005年06期
8 刘青,郑裕东,王迎军;溶胶法原位复合聚乙烯醇/羟基磷灰石水凝胶的结构与性能研究[J];化工新型材料;2005年11期
9 程俊秋,段可,翁杰,张兴栋;多孔纳米羟基磷灰石聚乳酸复合材料的制备及其界面研究[J];化学研究与应用;2001年05期
10 李海东;肖静;程凤梅;陈湘雄;;PVA/HA复合水凝胶的制备及性能研究[J];长春工业大学学报(自然科学版);2007年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 伍增勇;彭娅;童荣柏;王柯;;PVP在医用聚氨酯表面润滑改性中的研究及应用[J];工程塑料应用;2010年03期
2 李金良;周才根;;生物降解材料聚乳酸及其共聚物的降解研究[J];工程塑料应用;2011年10期
3 丘晓琳,李国明;药库型微型胶囊囊材研究进展[J];安徽化工;2004年01期
4 李延红;;具有生物活性的羟基磷灰石及其复合材料的研究进展[J];安徽化工;2006年06期
5 张洁琼;曹健;李艳芳;田广兰;;聚乳酸的合成·生物降解及应用研究现状[J];安徽农业科学;2010年31期
6 徐翠香;高强;;牛白蛋白包裹复合磁性微球的制备及性能表征[J];安徽农业科学;2011年02期
7 严涵;杨延慧;崔园园;徐静;陈红;康晓梅;陈晓浪;张志斌;;聚乙二醇在生物材料中的应用研究[J];安徽农业科学;2011年25期
8 陆钰;徐培;甘朝兵;王鑫;赵玫;吴海珍;;MMT法评价多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架材料的细胞毒性[J];安徽医学;2011年11期
9 张群;生物矿化及其模拟应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年04期
10 徐多文;戴采云;李广明;刘艳娜;;原位反应烧结制备生物陶瓷[J];鞍山师范学院学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯博华;周长忍;屠美;;取向聚氨酯/液晶复合膜血液相容性材料的表面形态表征[A];第4届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2007年
2 刘晶晶;卫水爱;孙俊君;胡海云;邢修三;;生物材料的非平衡统计模型[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
3 左桂福;刘超;熊光耀;何芳;黄远;王玉林;万怡灶;;明胶/羟基磷灰石纳米复合材料的制备及表征[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
4 高川;万怡灶;何芳;;新型羟基磷灰石骨水泥的制备和性能研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
5 王涵;张华;;纳米生物医用材料的研究及发展趋势[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年
6 左桂福;刘超;何芳;万怡灶;;聚甲基丙烯酸甲酯/羟基磷灰石纳米复合材料的制备及表征[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
7 薛成骞;曹宁;陈华英;李木森;;C/C+HA涂层复合材料对山羊骨缺损修复的组织学和生物相容性研究[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
8 孙艳荣;张靠民;范涛;;羟基磷灰石形貌调控及复合材料的研究进展[A];第七届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2009年
9 李芳;王全杰;侯立杰;王延青;;明胶微胶囊的应用现状与发展趋势[A];2010年全国皮革化学品会议论文集[C];2010年
10 李伯琼;陆兴;侯健;滕颖丽;;烧结多孔钛的显微组织和孔隙特征[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
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1 戚晓红;聚天冬氨酸高分子纳米载体药物的制备、表征及性能研究[D];南京医科大学;2009年
2 赵君;组织工程人角膜内皮的体外重建及其在兔角膜内皮移植中的作用研究[D];中国海洋大学;2010年
3 吴迪;微波辐射法聚乳酸及其共聚物的合成与性能研究[D];陕西师范大学;2010年
4 孟永春;胶原与生物活性玻璃作用机理及其复合骨修复材料的研究[D];华南理工大学;2010年
5 雷波;新型微纳米生物活性玻璃的研制及性能研究[D];华南理工大学;2010年
6 刘强;基于优化血液相容性的生物医用金属材料表面设计与改性[D];江苏大学;2010年
7 肖桂勇;雾化干燥法制备羟基磷灰石微球的结构表征及其生物学行为研究[D];山东大学;2010年
8 陈欣;蛋白质在不同界面的识别、吸附及稳定性研究[D];浙江大学;2009年
9 刘福娟;聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)仿生细胞外基质的制备、表征及其与蛋白界面交互作用的研究[D];东华大学;2010年
10 刘玉艳;N,O-羧甲基壳聚糖/纳米β-磷酸三钙复合材料的制备及其生物学性能的基础研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕彩霞;n-HA/CS复合材料的制备、性能表征及其应用研究[D];河北大学;2007年
2 贺睿;AZ81基稀土镁合金组织与腐蚀性能的研究[D];河南理工大学;2010年
3 沈锦玉;丝素蛋白/β-硅酸钙复合多孔支架的结构及其性能研究[D];浙江理工大学;2010年
4 梅丹平;丝胶蛋白/磷酸钙盐复合材料的制备工艺研究[D];浙江理工大学;2010年
5 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
6 牛方;磷酸酯粘结剂诱导生成羟基磷灰石晶体的实验研究[D];郑州大学;2010年
7 曾亮;纳米羟基磷灰石表面改性及其增强PCL复合材料性能研究[D];湘潭大学;2010年
8 张力;基于甘油、羟基乙酸及乳酸的树枝状聚酯体系的合成和表征[D];湘潭大学;2010年
9 杨萌;n-HA/PA66及Mg-Zn-Zr/HA复合材料的生物相容性研究[D];天津理工大学;2010年
10 梁晓磊;溶液聚合法制备聚乳酸的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁星兆,柳襄怀;纳米材料的结构、性能及应用[J];材料导报;1997年04期
2 ;新材料研究发展预测及对策[J];材料导报;1999年01期
3 华缜,靳正国,程志捷;超声条件下羟基磷灰石纳米针状晶体的制备[J];材料导报;2003年S1期
4 沈序辉,宋晨路,沈鸽,翁文剑,韩高荣;有机-羟基磷灰石复合骨替代材料[J];材料科学与工程;1999年04期
5 王远亮,赵建华;高纯丙交酯的合成研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1996年01期
6 吴之中,张政朴,鲁格,何炳林;聚乳酸的合成降解及在骨折内固定材料的应用[J];高分子通报;2000年01期
7 李孝红,袁明龙,熊成东,邓先模,黄志镗;聚乳酸及其共聚物的合成和在生物医学上的应用[J];高分子通报;1999年01期
8 蔡晴,贝建中,王身国,王常勇,范明,刘爽,赵强;乙交酯/丙交酯共聚物的体内外降解行为及生物相容性研究[J];功能高分子学报;2000年03期
9 吕泽,王身国;高分子包囊药物释放体系[J];功能高分子学报;1997年03期
10 沈卫,顾燕芳,刘昌胜,孙祥明,胡黎明;羟基磷灰石的表面特性[J];硅酸盐通报;1996年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘治;原位生长纳米羟基磷灰石/壳聚糖基复合材料[D];西南交通大学;2005年
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1 杨军;陈治清;;壳聚糖—羟基磷灰石复合材料修复骨缺损的实验研究[J];口腔医学研究;1992年01期
2 樊郑军,刘海林,杨明迪,彭秀军;眼眶内植入羟基磷灰石义眼台临床观察[J];海军总医院学报;2000年04期
3 刘舜尧,左鹏;利用快速成型技术制造人工骨骼[J];机械工程师;2005年06期
4 杨辉;张林;徐可为;;水热处理对共沉淀法制备羟基磷灰石晶粒尺寸的影响[J];硅酸盐学报;2007年01期
5 马英锋;徐武清;赵燚;赵喆;赵自强;;氧化铝/羟基磷灰石修复兔桡骨缺损模型的手术方法学研究[J];宁夏医学杂志;2007年10期
6 江武东;方晓珊;江瑜;方妙娟;陈俊洪;;改良羟基磷灰石义眼座植入术临床效果分析[J];华夏医学;2009年02期
7 郑曙阳;李高宏;;共滴定法制备羟基磷灰石/魔芋葡甘聚糖复合材料[J];硅酸盐通报;2011年01期
8 于珍;李效岩;于大仆;;羟基磷灰石义眼座两种不同术式植入的临床效果观察[J];临床眼科杂志;2011年02期
9 孙伟张;周克;周毛仔;郭正奎;;正电子显像剂~(18)F纳米羟基磷灰石制备[J];西南国防医药;2011年06期
10 黄欣,王春霞,赵春庆,王夔;羟基磷灰石溶解动力学的研究 Ⅰ.F~-、EHDP对羟基磷灰石溶解的影响[J];北京大学学报(医学版);1989年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王茜;蔡洁明;;热触发自组装型羟基磷灰石/胶原复合材料的基础研究[A];全国第三次牙体牙髓病学临床技术研讨会论文汇编[C];2009年
2 贺盟;常春雨;彭娜;张俐娜;;纤维素/羟基磷灰石纳米复合膜的结构和性质[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
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4 辛剑宇;朴莹莹;张倩;李建树;;磷酸化环糊精凝胶诱导羟基磷灰石矿化的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 毛钊;尹英;毛曦;储成林;;老年人牙周膜细胞附着于纳米-羟基磷灰石上的形态学观察[A];中华口腔医学会全科口腔医学专业委员会第一次学术年会会议论文集[C];2009年
6 蒋笑;周大勇;朱蓓薇;;南极磷虾壳聚糖-羟基磷灰石复合材料的制备及其去除六价铬的研究[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
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8 徐赫;柏树令;;骨髓间充质干细胞复合纳米相羟基磷灰石/胶原复合材料的体外相容性研究[A];中国解剖学会2011年年会论文文摘汇编[C];2011年
9 刘红艳;石艳军;侯风萍;黄亮;曾正志;;掺杂CePO_4:Tb的羟基磷灰石纳米颗粒的合成及氧化还原荧光开关性能研究[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
10 李国超;袁志辉;刘青;韩凤兰;;天然羟基磷灰石生物陶瓷制备[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陶海;羟基磷灰石修复眶壁骨折[N];健康报;2001年
2 记者 余靖静;纳米级“仿生骨”:遇撞击弯而不折能还原[N];新华每日电讯;2011年
3 黎江东 戴劲松;专家指出纳米材料可杀死癌细胞[N];中国中医药报;2001年
4 记者白毅;传统医药在现代组织工程中延伸[N];中国医药报;2009年
5 ;固定骨折“生物钉”成新宠[N];医药经济报;2001年
6 ;骨头也能再造了[N];科技日报;2001年
7 龚华萍宁成云;生物活性人工关节[N];科技日报;2008年
8 余力;人工关节产品不断推陈出新[N];中国医药报;2009年
9 石开;我国研制成功可植入人体的高分子复合材料[N];中国有色金属报;2002年
10 记者 刘日强;中国体视学与图像分析学术会议在佳大召开[N];佳木斯日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张文涛;羟基磷灰石冷喷涂机理与实验研究[D];吉林大学;2012年
2 张静哲;载万古霉素介孔羟基磷灰石/壳聚糖可降解复合材料的制备及在骨科应用基础研究[D];吉林大学;2013年
3 仇志烨;羟基磷灰石硅酸根功能化掺杂改性及其对骨矿化促进作用的机理研究[D];华中科技大学;2012年
4 林秾;新型锌离子缓释型羟基磷灰石涂层的骨整合实验研究[D];浙江大学;2012年
5 任卫;反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石的研究[D];武汉理工大学;2003年
6 王英波;钛基羟基磷灰石复合涂层的研究[D];西南交通大学;2010年
7 李松南;以蛋壳为原料制备多种吸附材料及其铀吸附性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
8 张健;纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料人工肱骨头的实验初步研究[D];重庆医科大学;2004年
9 杨大志;BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石成骨活性材料的研究[D];华中科技大学;2011年
10 王学江;纳米羟基磷灰石仿生复合生物材料研究[D];四川大学;2003年
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1 解宁;多孔双层仿生羟基磷灰石人工骨的制备与表征[D];山东理工大学;2010年
2 张天厚;羟基磷灰石颗粒大小对成牙本质细胞MDPC-23生长的影响[D];浙江大学;2010年
3 游滢滢;纳米含氟羟基磷灰石材料的制备及其生物相容性的初步评价[D];中南大学;2010年
4 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 杨波;胶原/羟基磷灰石一体化支架修复关节软骨损伤的实验研究[D];第四军医大学;2010年
6 张胡静;丝素/羟基磷灰石支架材料的结构特性和机械性能研究[D];西南大学;2010年
7 刘涛;羟基磷灰石纤维自充填多孔生物陶瓷的制备与表征[D];西南大学;2010年
8 尚新华;明胶—羟基磷灰石—米诺环素纳米复合物与富血小板血浆复合修复拔牙窝及种植体周围骨缺损[D];安徽医科大学;2011年
9 唐文胜;纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合人工椎板的实验研究[D];重庆医科大学;2004年
10 蔡华琼;琼脂-羟基磷灰石复合物的仿生合成及细胞相容性研究[D];安徽医科大学;2010年
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