收藏本站
《西南交通大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯的研究

刘晓民  
【摘要】: 超高分子量聚乙烯作为植入材料用于人工髋关节已有半个世纪的历史,但是人工髋关节假体磨损产生的超高分子量聚乙烯磨屑能诱发假体周围的骨溶解,这成为人工髋关节晚期松动的主要原因。目前防治骨溶解的途径主要有两种:一是从摩擦学和材料学角度减少磨屑的产生;二是从生物学角度,利用药物对骨溶解进行防治。本课题组前期已经对载雌二醇超高分子量聚乙烯进行了研究,证明其具有良好的力学性能和摩擦学性能。但是雌二醇是一种雌性激素,目前使用对象为绝经后的女性,因此其使用可能受到性别限制。另外,药物在超高分子量聚乙烯中的分布状况仍需研究。本论文选用具有防治骨溶解效果和良好热稳定性的药物阿仑膦酸钠,利用溶剂挥发法和热压成型法制备阿仑膦酸钠与超高分子量聚乙烯质量比为0.22:100的载药超高分子量聚乙烯。期望此材料作为人工髋关节假体植入后,会随着磨屑的产生而稳定释放出阿仑膦酸钠,达到药物防治骨溶解的目的,从而延长人工髋关节的使用寿命。 本论文分别通过傅里叶红外光谱分析、排液法、接触角测量、二次离子质谱分析、X射线衍射分析、差示扫描量热法、小冲杆测试和表面显微硬度测试研究了载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯的特征官能团、密度、表面能、药物分布、晶体结构、结晶度和力学性能,以未载阿仑膦酸钠的超高分子量聚乙烯作为对照。论文对载药超高分子量聚乙烯磨屑的制备进行了两种方式的探索,并对载药超高分子量聚乙烯磨屑的体外药物释放进行了研究。论文使用倒置培养法实现了载药磨屑与细胞共培养。通过光学显微镜观察细胞形态,通过噻唑蓝(MTT)法考察了载药磨屑对成骨细胞和巨噬细胞的增殖的影响,并通过测定碱性磷酸酶(ALP)活性考察了载药磨屑对成骨细胞分化的影响,通过酶联接免疫吸附剂测定(ELISA)考察了载药磨屑对巨噬细胞的溶骨性细胞因子白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的分泌功能的影响。 红外光谱的结果显示热压前后阿仑膦酸钠的特征官能团(3500 cm-1-3400 cm-1处的OH和/或NH2伸缩振动,1640 cm-1处的NH2弯曲振动,1050 cm-1和1020 cm-1处的P=O伸缩振动,926 cm-1处的OH弯曲振动)没有消失,也没有出现新的官能团,说明阿仑膦酸钠在热压前后保持了结构的稳定。二次离子质谱通过对含有阿仑膦酸钠中的特征元素(N、P和Na)的二次离子(Na+、C3H8N+、PO3-和PO3H-)的分析表明阿仑膦酸钠在载药超高分子量聚乙烯中分布均匀,并未发生明显的团聚。试验结果还表明载药和未载药超高分子量聚乙烯在密度、表面能、晶体结构等方面没有显著性差异,由此可以推测二者具有相同的力学性能。尽管载药后超高分子量聚乙烯的结晶度有所下降,但是小冲杆测试和显微硬度测试结果显示阿仑膦酸钠的加入对超高分子量聚乙烯的力学性能没有显著影响。由于超高分子量聚乙烯的磨损与小冲杆测试中最大载荷、破裂极限载荷和破裂极限位移等参数存在正相关联系,而与材料的显微硬度呈反比例关系,这说明阿仑膦酸钠的加入对超高分子量聚乙烯的摩擦学性能没有显著影响。 载药超高分子量聚乙烯磨屑的体外药物释放试验表明,药物的释放过程分为三个阶段,即突释阶段、快速释放阶段和稳定阶段。在药物释放达到最终的稳定阶段时,药物的最终释放率大约为34%。 磨屑与细胞共培养的结果表明,在试验浓度范围(10-8-10-6mol/L)内,阿仑膦酸钠对成骨细胞的增殖和碱性磷酸酶活性具有促进作用,说明载药超高分子量聚乙烯磨屑释放的阿仑膦酸钠可能具有促进骨形成的能力;同时阿仑膦酸钠对巨噬细胞的增殖和溶骨性细胞因子IL-6和TNF-α的分泌功能具有抑制作用,说明载药超高分子量聚乙烯磨屑释放的药物可能会通过抑制巨噬细胞功能而抑制骨溶解的发生。 本论文通过试验制备得到了一种具有潜在抑制骨溶解作用的载药超高分子量聚乙烯,这种材料不仅具有与超高分子量聚乙烯相同的材料学性能,而且其中的阿仑膦酸钠能够作用于成骨细胞和巨噬细胞从而起到抑制骨溶解的作用。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ325.12

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张铖祖;屈树新;廖跃;段可;翁杰;;正交优化载药超高分子量聚乙烯药物分散及性能[J];复合材料学报;2011年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 杨丹;载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯球盘摩擦学性能研究[D];西南交通大学;2011年
2 黄海;超高分子量聚乙烯/醋酸洗必泰—钠基蒙脱土复合材料的制备及其抗菌性能研究[D];南京师范大学;2011年
3 张铖祖;分散剂对载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯性能影响研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘广建,岳文贞,陈荣春;UHMWPE用于生物工程的摩擦磨损研究[J];工程塑料应用;2002年01期
2 白银龙;屈树新;;UHMWPE在人工髋关节中的磨损机制及改性研究[J];工程塑料应用;2009年11期
3 张磊磊;李贺军;李克智;王朋云;徐新行;;人工髋关节假体材料的研究进展[J];材料导报;2008年04期
4 吕厚山,关振鹏;人工关节置换术的新进展[J];引进国外医药技术与设备;1999年10期
5 孔令擘;朱庆生;;骨保护素/核激活因子受体配体/核激活因子受体(OPG/RANKL/RANK)系统与人工关节置换术后的假体周围骨溶解[J];第四军医大学学报;2008年02期
6 董群伟;孙奋勇;洪曼杰;胡伶平;;阿仑膦酸钠对体外培养的间充质干细胞成骨能力的影响[J];广东医学;2006年04期
7 胡通洲;童培建;肖鲁伟;;全髋关节置换后聚乙烯磨损[J];国际骨科学杂志;2008年01期
8 刘庆;周一新;;人工髋关节摩擦学研究进展[J];国际骨科学杂志;2009年02期
9 陈战,王家序,秦大同;超高分子量聚乙烯的性能及在机械中的应用[J];机械工程材料;2001年08期
10 赵振国;接触角及其在表面化学研究中的应用[J];化学研究与应用;2000年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘广建,岳文贞,陈荣春;UHMWPE用于生物工程的摩擦磨损研究[J];工程塑料应用;2002年01期
2 崔乾民,曾维高;UHMWPE板在冶金行业原料输送系统中的应用[J];工程塑料应用;2002年10期
3 袁辉,刘廷华,刘云湘,敖欢;流动改性剂对UHMWPE流动及磨损性能的影响研究[J];工程塑料应用;2004年05期
4 杨军,杨先泽;UHMWPE瓷机滤板的研制[J];工程塑料应用;2005年05期
5 李建立,刘继红,王伟明;柱塞挤出机的应用和发展[J];工程塑料应用;2005年08期
6 蒋炳炎;周勇;楚纯鹏;;UHMWPE微孔滤板压制烧结模具设计[J];工程塑料应用;2008年11期
7 周勇;蔡松;梁兵;;UHMWPE/PP-X/PP共混物滑动摩擦性能研究[J];工程塑料应用;2008年12期
8 吴丹;方立明;曹贤武;赵耀明;;超高分子量聚乙烯加工中的亚稳性现象研究[J];工程塑料应用;2009年02期
9 刘罡;肖利群;叶淑英;别明智;付莉红;;无机填料改性超高分子量聚乙烯性能研究[J];工程塑料应用;2009年04期
10 肖长玉;屈树新;王绍钢;王刚;翁杰;王勇;冷永祥;;深冷处理对超高分子量聚乙烯性能的影响[J];工程塑料应用;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 逄燕;张成印;刘赵淼;;人工髋关节润滑的数值模拟[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
2 刘广建;李小磊;;有限元法对粘弹性塑料齿轮计算分析[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2010年
3 郭子贤;王新威;朱加尖;;超高分子量聚乙烯膜研究进展[A];第四届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2010年
4 高新蕾;李健;高万振;刘秧生;;Schiff碱铜络合物和甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的自身选择性转移效应[A];2006全国摩擦学学术会议论文集(一)[C];2006年
5 周晓谦;殷伯良;;超高分子量聚乙烯改性及其在矿山中的应用[A];2004年全国选矿新技术及其发展方向学术研讨与技术交流会论文集[C];2004年
6 黄丽;魏星;马贇喆;;玻璃微珠填充UHMWPE复合材料的性能研究[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
7 王念宏;严隽陶;;全膝关节置换术后早期推拿治疗方法探讨[A];中华中医药学会推拿分会第九届推拿学术年会暨浙江省中医药学会推拿分会继续教育项目论文汇编[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张春明;常压等离子体处理涤纶织物的颜料喷墨印花性能研究[D];江南大学;2010年
2 王小俊;超高分子量聚乙烯的流变行为及其在材料加工中的应用[D];华南理工大学;2010年
3 华子恺;人工关节润滑技术与摩擦学测试研究[D];上海大学;2011年
4 常景彩;柔性集尘极应用于燃煤脱硫烟气深度净化的试验研究[D];山东大学;2011年
5 马丽然;高水基乳化液成膜特性及机理研究[D];清华大学;2010年
6 熊磊;纳米填充与辐照交联UHMWPE的力学及摩擦学性能研究[D];南京理工大学;2011年
7 葛磊;人工腰椎间盘相关生物力学研究[D];中南大学;2003年
8 李冬梅;钛与硬质复合树脂粘结的研究[D];中国人民解放军第四军医大学;2003年
9 刘功德;超高分子量聚乙烯的加工与高性能化研究[D];四川大学;2003年
10 彭晋民;水润滑塑料合金轴承润滑机理及设计研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王慈慈;C、N、F元素掺杂纳米二氧化钛的制备及可见光催化性能研究[D];河北师范大学;2010年
2 杜小秋;Schiff碱Cu(Ⅱ)配合物改性UHMWPE新型耐磨材料的研究[D];武汉工程大学;2010年
3 谢长虹;超高分子量聚乙烯基固体润滑剂添加剂改性及应用研究[D];武汉理工大学;2010年
4 宋聪;含酰胺基Gemini阳离子表面活性剂的合成、性能及应用[D];江南大学;2010年
5 王罡;中国东北地区正常成人膝关节的X线测量参数及临床意义[D];吉林大学;2011年
6 张琳琳;聚醚砜-聚硅氧烷接枝聚合物的合成与性能研究[D];吉林大学;2011年
7 王成杨;双马来酰亚胺耐高温碳纤维乳液上浆剂的研制及性能研究[D];吉林大学;2011年
8 张建群;PA6/UHMWPE/SiO_2复合材料的摩擦学性能研究[D];西华大学;2011年
9 邱武高;有机硅海洋防污涂层研究[D];大连海事大学;2011年
10 郝慧娇;中碳钢轴类构件的微动磨损特性及其对疲劳寿命的影响[D];兰州理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵安赤;LCP/UHMWPE原位复合物的制备、性能和应用[J];工程塑料应用;1999年02期
2 王传洋,黄汉雄;HDPE/蒙脱土纳米复合材料流变性能的研究[J];工程塑料应用;2003年03期
3 张炜,张玉梅,汪九山,单渊复,周持兴;UHMWPE/流动改性剂共混物的流动性能与冲击性能研究[J];工程塑料应用;2004年06期
4 雷毅,郭建良;超高分子量聚乙烯的流动改性研究进展[J];工程塑料应用;2005年04期
5 胡国胜;杨坡;杨云锋;王炜;王标兵;;尼龙611/蒙脱土纳米复合材料的流变性能研究[J];工程塑料应用;2007年09期
6 肖丽平,李临生,李利东;抗菌防腐剂(Ⅲ)天然抗菌防腐剂[J];日用化学工业;2002年02期
7 冯乃谦,严建华;银型无机抗菌剂的发展及其应用[J];材料导报;1998年02期
8 黄占杰;无机抗菌剂的发展与应用[J];材料导报;1999年02期
9 张道权,林薇薇,陈浮,方振逵;超高分子量聚乙烯填料改性研究[J];材料科学与工程;1997年04期
10 吕厚山,关振鹏;人工关节置换术的新进展[J];引进国外医药技术与设备;1999年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周宁琳;聚二甲基硅氧烷/蒙脱土纳米复合材料的合成、结构及性能[D];南京工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 杨丹;载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯球盘摩擦学性能研究[D];西南交通大学;2011年
2 白银龙;载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯磨屑研究[D];西南交通大学;2011年
3 李峰;羟基磷灰石/超高分子量聚乙烯生物活性复合材料制备及性能研究[D];长春理工大学;2008年
4 刘爱芹;载雌二醇超高分子量聚乙烯的研究[D];西南交通大学;2008年
5 林林;一种洗必泰消毒剂的制备及有效性、安全性的研究[D];上海交通大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张铖祖;分散剂对载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯性能影响研究[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何继敏,薛平,何亚东;超高分子量聚乙烯性能及应用[J];工程塑料应用;1996年05期
2 赵安赤;LCP/UHMWPE原位复合物的制备、性能和应用[J];工程塑料应用;1999年02期
3 张禹飞,许德华,刘中文;加工UHMWPE的柱塞式挤出机[J];工程塑料应用;1999年11期
4 刘广建,岳文贞,陈荣春;UHMWPE用于生物工程的摩擦磨损研究[J];工程塑料应用;2002年01期
5 李久青,顾正秋,肖久梅,虞路清,顾玉凤;透明质酸对人工关节材料的润滑作用[J];北京科技大学学报;2000年04期
6 虞路清,李久青,鲁毅强,张蓓;添加Lα-DPPC和γ-球蛋白对透明质酸润滑性的影响[J];北京科技大学学报;2001年02期
7 王庆良,葛世荣,黄传辉,朱华;氮离子注入超高分子聚乙烯的表面性能[J];中国表面工程;2004年02期
8 熊信柏,李贺军,李克智,黄剑锋,马威,王新木;电流密度对声电沉积生物活性透钙磷石涂层结构和形貌的影响[J];稀有金属材料与工程;2003年11期
9 于顺禄,叶伟胜,徐瑾,李健兵,孔德诚;二膦酸盐长期服用可造成去势大鼠成骨矿化障碍[J];中华风湿病学杂志;2001年06期
10 于俊荣,栾秀娜,胡祖明,刘兆峰;纳米SiO_2改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及其结构性能研究[J];高分子学报;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄传辉;人工髋关节的磨损行为及磨粒形态研究[D];中国矿业大学(北京);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高展;改性Ti6Al4V合金/UHMWPE生物摩擦学特性研究[D];南京理工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张彦凯,樊淑彦,赫立恩,马俊利,齐春艳;分光光度法测定阿仑膦酸钠片剂含量[J];分析化学;2000年09期
2 马忠朝;夏志国;陈洪海;;阿仑膦酸钠合成工艺研究[J];中国药业;2008年12期
3 郝二军;程传玲;;阿仑膦酸钠合成工艺的改进[J];华西药学杂志;2009年01期
4 蒋晔;谢赞;张嫡群;;用反相离子对色谱-蒸发光散射检测法研究阿仑膦酸钠及其相关物质的分离[J];分析科学学报;2006年02期
5 蒋晔;谢赞;张嫡群;;离子对反相高效液相色谱法测定阿仑膦酸钠含量及其有关物质[J];分析化学;2006年06期
6 刘星辰;党永强;吴玉清;;一种便捷方法制备表面氨基化的超顺磁Fe_3O_4纳米粒子[J];物理化学学报;2010年03期
7 胡惠静;卢婷利;陈涛;马玉樊;陈云;;离子对反相高效液相色谱法测定阿仑膦酸钠的含量[J];分析试验室;2009年04期
8 李健;王强;范雪荣;陈忍忍;朱怡然;;MTG催化羊毛固定阿仑膦酸钠[J];印染助剂;2011年02期
9 钱水蓉;刘俊耀;梅来宝;;阿仑膦酸及其钠盐合成方法[J];当代化工;2009年06期
10 郑雪清;李瑞建;韩彩霞;李艳花;郝小燕;;阿仑膦酸钠的合成工艺研究[J];中国医药导报;2010年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨颖;;阿仑膦酸钠治疗糖皮质激素性骨质疏松症的疗效观察[A];中华医学会第六次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议暨中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会成立十周年论文汇编[C];2011年
2 胡军;;阿仑膦酸钠联合云南白药对骨质疏松治疗的疗效观察[A];中华医学会第三次骨质疏松和骨矿盐疾病中青年学术会议论文汇编[C];2011年
3 刘玉槐;刘佐庆;王宏;;阿仑膦酸钠治疗原发性骨质疏松症[A];全国老年骨质疏松专题学术研讨会论文汇编[C];2000年
4 宋少刚;田洁;聂新华;陈秀芬;许蕴;;柱前衍生化HPLC法测定阿仑膦酸钠的浓度[A];广东省药学会2009学术年会论文集[C];2010年
5 刘海娟;李梅;邢小平;夏维波;聂敏;余卫;王鸥;姜艳;胡莹莹;孟迅吾;周学瀛;;FDPS、LRP5基因多态性与阿仑膦酸钠治疗绝经后骨质疏松症疗效的相关性研究[A];中华医学会第十次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2011年
6 何成奇;;脉冲电磁场与阿仑膦酸钠治疗 绝经后骨质疏松症的疗效比较[A];中国康复医学会运动疗法分会第十一届全国康复学术大会学术会议论文摘要汇编[C];2011年
7 顾光;吕秀琴;王俊祥;魏平;;阿仑膦酸钠对绝经后女性骨质疏松骨转换及白介素-1的作用研究[A];中华医学会第三次骨质疏松和骨矿盐疾病中青年学术会议论文汇编[C];2011年
8 陈志伟;;阿仑膦酸钠治疗老年骨质疏松症1例一年随访报告[A];中华医学会第六次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议暨中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会成立十周年论文汇编[C];2011年
9 薛延;李东;;不同剂量阿仑膦酸钠对卵巢切除大鼠骨丢失和骨质量的影响[A];全国老年骨质疏松专题学术研讨会论文汇编[C];2000年
10 李东;薛延;;阿仑膦酸钠和RGD胰岛素对诱导大鼠骨髓细胞产生破骨样细胞的影响[A];全国老年骨质疏松专题学术研讨会论文汇编[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 欣文;阿仑膦酸钠可能增加颚骨坏死风险[N];中国医药报;2009年
2 易奕;阿仑膦酸钠或增加颚骨坏死风险[N];医药经济报;2009年
3 默语;阿仑膦酸钠是雷洛昔芬的两倍[N];医药经济报;2004年
4 香港麦迪信医学出版有限公司;看谁最有“骨”气[N];医药经济报;2002年
5 孟迅吾;骨质疏松症防治药物与循证医学[N];中国中医药报;2003年
6 张石革;哪些药宜在餐前服用[N];医药经济报;2004年
7 何田;欧意:做好药,为中国[N];医药经济报;2009年
8 译 齐继成 校 李梅;一路走强[N];医药经济报;2001年
9 陶春祥;点评治疗骨质疏松药[N];中国医药报;2004年
10 上海交通大学附属仁济医院风湿科 鲍春德 本报记者 魏平 整理;糖皮质激素性骨质疏松症:首选双膦酸盐[N];医药经济报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邝志强;运动联合阿仑膦酸钠对OVX大鼠骨质疏松的影响及机制研究[D];暨南大学;2012年
2 秦燕;移植肾受者骨质丢失的原因及治疗[D];复旦大学;2003年
3 骆阳;阿仑膦酸钠对卵巢切除大鼠腰椎间盘退变的作用及其机制的研究[D];河北医科大学;2013年
4 郭宏;双膦酸盐药物与一氧化氮供体治疗骨质疏松大鼠的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2008年
5 孟健;微乳给药系统在提高难溶性、难透过性药物生物利用度中的应用研究[D];沈阳药科大学;2007年
6 暴淑英;激素性股骨头坏死的早期预测和早期联合药物的干预效应及机制研究[D];吉林大学;2007年
7 陈国萍;自发性高血压大鼠心血管组织中甲羟戊酸途径的研究[D];浙江大学;2009年
8 蒋晔;抗骨质疏松药物的开发与质量控制[D];河北医科大学;2006年
9 蔡迅梓;双磷酸盐及低频超声在骨水泥应用中的特殊作用研究[D];浙江大学;2012年
10 杨重飞;当归水溶性制备液在磨损颗粒诱导的骨溶解中的作用[D];第四军医大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓民;载阿仑膦酸钠超高分子量聚乙烯的研究[D];西南交通大学;2010年
2 邴帅;骨碎补总黄酮和阿仑膦酸钠联合用药预防关节周围骨溶解的实验研究[D];福建中医药大学;2011年
3 张大伟;阿仑膦酸钠及联合降钙素预防骨质疏松老年人全髋关节置换后继发假体周围骨溶解及假体松动的比较[D];吉林大学;2013年
4 邵红芳;激素替代治疗与阿仑膦酸钠治疗绝经后骨质疏松症的临床疗效研究[D];苏州大学;2011年
5 吴树鑫;补肾活血法联合阿仑膦酸钠对绝经后骨质疏松症的疗效观察[D];福建中医药大学;2012年
6 骆阳;阿仑膦酸钠对卵巢切除大鼠股骨骨折愈合影响的实验研究[D];华北煤炭医学院;2010年
7 贾鹏;阿仑膦酸钠对大鼠主动脉钙化血管组织骨桥蛋白表达的影响[D];华中科技大学;2010年
8 王聪;阿仑膦酸钠和阿法骨化醇治疗原发性骨质疏松症效果的荟萃分析[D];浙江大学;2012年
9 江颖;老年男性原发性骨质疏松症患者应用阿仑膦酸钠治疗的依从性研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2013年
10 边志颖;阿仑膦酸钠肠溶片治疗和预防绝经后妇女骨质疏松的相关研究[D];河北医科大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026