收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

适于硬组织修复钙磷类生物材料的构建与性能调控

陈芳萍  
【摘要】: 人体硬组织的损伤修复与重建一直是现代医学力求解决的难题。本论文针对目前钙磷类组织修复材料降解速度难以调控、在体内易被冲刷而难以固化,固液两相分层而致悬浮体系失稳等关键问题,以可控降解和微创治疗为切入点,设计构建了三种适于硬组织修复的钙磷基生物材料,考察了其基本性能,并对其进行了初步的生物学研究。 多孔聚磷酸钙骨修复材料的结构及其性能研究——通过重力二次烧结法制备了多孔、高孔隙率聚磷酸钙(calcium polyphosphate, CPP);从CPP的链结构、晶相结构和聚合基团结构展开,揭示材料合成过程中影响结构变化的主要因素,并探讨聚合磷酸钙的聚合磷酸链中的端部基团(Q1)的比例、晶相结构、烧料粒径对CPP材料降解性能的调控作用;通过细胞培养研究其生物学性能。研究表明:具有线性链状结构的CPP中的Q’随着烧结温度的升高而不断下降。采用高温原位XRD并结合DI JADE XRD分析软件技术,揭示了CPP在煅烧过程中的相转变规律。材料的降解速率随烧料粒径的增大、Q1含量增高而加快,同时探讨了CPP的降解机理,将其用作骨组织支架材料显示出较好的细胞亲和性。 水相高效抗溃散快速固化可注射钙磷基骨水泥的研究——在确保浆体具有良好可注射性的基础上,制备了高效抗溃散性的可注射钙磷基骨水泥(anti-washout injectable calcium phosphate cement, aw-ICPC),同时研究抗溃散剂的加入对材料可注射性、固化时间、流变性能、抗压强度、物相成分和显微结构等的影响。研究表明:5wt%羟丙基甲基纤维素/8wt%羧甲基纤维素钠、0.8wt%黄原胶和4wt%白糊精的加入均能取得良好的抗溃散效果,其中白糊精抗溃散效果最佳。抗溃散剂不影响体系的水化固化反应,但均在不同程度上延缓了体系的固化时间。 通过在固相引入磷酸镁(magnesium phosphate cement, MPC)和调整固液比调控aw-ICPC的固化性能,并对其快速固化机理进行初步探索;通过细胞培养评价材料的体外细胞相容性。研究表明MPC的引入不仅明显缩短了浆体的固化时间,且显著改善了抗溃散性;通过调节MPC在浆体中的比例可调控体系的各项理化性能参数。液固比的增加提高了浆体的可注射性但延缓了固化时间。以新西兰大白兔为动物模型,体内实验表明制备的水相高效抗溃散快速固化可注射钙磷基骨水泥(fast setting and anti-washout injectable calcium phosphate-based cement, fa-ICMB)具有良好的细胞相容性、生物降解性并能修复股骨缺损。 非水相高效悬浮稳定的钙磷基浆体及其在牙根管填充中的应用研究——以与水互溶的非水相溶液为固化液,采用与粉末预先混合法制备出能在注射器中长期稳定保存而在体内快速固化的可注射非水相磷酸钙(non-aqueous injectable calcium-phosphate based cement, n-ICPC)。系统研究了非水相固化液性质、固相颗粒粒径、固液比对糊剂的流变性、固化时间、可注射性和抗压强度等的影响,重点探讨了n-ICPC的固化调控方式。研究表明:采用预混法制备的n-ICPC能在水中自行固化,但固化时间明显延长。以1,2-丙二醇为固化液的体系粘度低、触变性好、固化快且抗压强度高。随着颗粒粒径的减小,n-ICPC的粘固化时间缩短且可注射性、抗压强度提高,但当颗粒粒径≤75μm时,体系粘度不降反升,触变性明显提高,有利于体系的静置稳定。 采用浓缩体系全功能稳定分析仪,考察了固相颗粒粒径、气相二氧化硅及其含量对n-ICPC悬浮稳定性的影响,初步探讨了n-ICPC体系悬浮稳定的机理。结果表明:含粒径≤75μm的颗粒的体系透射光和背散射衰减变化幅度均较小,沉降速率为0.27 mm/d。加入1wt%水溶性气相二氧化硅后,体系沉降速率从0.27 mm/d降至0.029mm/d,悬浮稳定性提高10倍。 将10 wt% CTSAC加入到n-ICPC中,明显改善了n-ICPC的显影性能和可注射性,并赋予体系对常见致龈菌优异的抑菌性能。CTSAC的添加并不影响n-ICPC原有的固化特性和剪切稀化特性。 体外实验结果表明:非水相高效悬浮稳定的钙磷基浆体生物相容性好。将浆体注射到离体牙根管后,发现浆体能固化,与周围牙本质结合紧密,无收缩现象,具有优良的根封性能,有望作为一种新型的根管填充材料得到应用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孟丹;谢秋菲;肖军军;;两种磷酸钙骨水泥浆料固化过程对成骨细胞的影响[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年03期
2 靳安民,姚伟涛,张辉,王瑞,时冠军;新型可注射性磷酸钙骨水泥对松质骨成骨作用的实验研究[J];中国脊柱脊髓杂志;2005年01期
3 杨淑娥;叶建东;周子强;;磷酸铋作为磷酸钙骨水泥的显影剂及其对材料性能的影响[J];硅酸盐通报;2009年02期
4 叶建东;王秀鹏;白波;徐谦;;一种可注射可降解磷酸钙骨水泥的结构与性能[J];功能材料;2008年02期
5 杨娟娟;叶建东;;原料粒度对磷酸钙骨水泥的流变性和可注射性的影响[J];硅酸盐通报;2008年02期
6 向其军,刘咏,郑治,苏哲安,王剑龙,肖飞;磷酸钙骨水泥生物材料用磷酸四钙的制备[J];粉末冶金材料科学与工程;2005年04期
7 苗军;马英;弓臣;;可注射性骨替代材料的生物学特性与临床应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年25期
8 王剑龙;米雷;侯光辉;郑治;;新型组织工程化骨磷酸钙骨水泥/聚乳酸-聚羟基乙酸复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨缺损[J];中国组织工程研究与临床康复;2008年41期
9 苗军,王继芳;磷酸钙骨水泥可注射性的研究进展[J];中国修复重建外科杂志;2005年07期
10 罗家胜,李贵泽,崔鹏程,高鹏飞;可注射性生物材料构建同种异体工程化软骨[J];中国修复重建外科杂志;2001年05期
11 唐佩福;王继芳;卢世璧;王岩;卢世琳;贺大为;郝立波;毛克亚;黄晋香;孙明学;汪爱媛;赵彬;;可注射性多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥的实验研究[J];中国修复重建外科杂志;2005年12期
12 刘爱红;孙康宁;赵萍;;磷酸钙骨水泥的研究进展[J];材料导报;2005年02期
13 ;可注射型骨修复材料[J];中国组织工程研究与临床康复;2010年34期
14 朱美忠;权正学;;椎体成形术生物材料的应用与进展[J];中国微创外科杂志;2006年09期
15 弓臣;苗军;赵廷虎;刘杰;;可注射性植骨材料应用及研究进展[J];颈腰痛杂志;2009年03期
16 常广涛;俞麟;丁建东;;用于药物释放和组织修复的可注射性水凝胶[J];中国医疗器械信息;2006年03期
17 张波;杨川;朱平;徐秀兰;;可注射性人胎盘胶原豚鼠皮内、皮下注射实验研究[J];组织工程与重建外科;2005年04期
18 王彦伟,蔡舒,姚康德;明胶溶胀行为对自固化多孔骨水泥性能和结构的影响[J];生物骨科材料与临床研究;2003年01期
19 滕海军,周跃,初同伟,郝勇,曹国永;磷酸钙骨水泥在椎体成形术中的实验研究[J];中国矫形外科杂志;2004年11期
20 丁超;李奇;林荔军;刘成龙;张力;;新型复合纤维蛋白胶可注射性磷酸钙人工骨的理学特性[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年48期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 翁文剑;黄力平;沈鸽;程逵;沈序辉;曲海波;韩高荣;;钙磷酸盐的溶胶-凝胶过程及在生物材料中的应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
2 黄楠;杨萍;冷永祥;陈俊英;孙鸿;王进;万国江;丁培道;奚廷斐;;生物材料抗凝血表面改性[A];第九届全国生物材料学术会议(CBMS-9)论文集[C];2002年
3 杨萍;黄楠;冷永祥;陈俊英;;血小板粘附试验的模糊综合评判在Ti-O膜研究中的应用[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
4 杨雪;董治长;;口腔医学用生物材料——牙用烤瓷粉结晶相白榴石的研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
5 顾其胜;侯春林;;用于整形外科的一种新型生物医用材料——医用几丁糖基础、动物及人体的实验研究[A];2005年上海市医用生物材料研讨会论文汇编[C];2005年
6 顾其胜;侯春林;;用于整形外科的一种新型生物医用材料——医用几丁糖基础、动物及体的实验研究[A];2005年上海市生物医学工程学会学术年会论文集[C];2005年
7 王德平;姚爱华;黄文旵;;用于治疗和诊断的无机生物材料的合成及性能评价[A];2007年上海市医用生物材料研讨会论文汇编[C];2007年
8 曹谊林;;组织工程的发展与主要研究方向[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
9 张其清;姚康德;刘玲蓉;;组织工程与组织工程材料[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
10 曹阿民;李洋;朱英丹;;新型生物降解性嵌段阳离子大分子的设计、合成及其作为基因载体的应用研究[A];中国化学会第26届学术年会功能高分子科学前沿分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈芳萍;适于硬组织修复钙磷类生物材料的构建与性能调控[D];华东理工大学;2010年
2 姜金华;介观结构无机生物材料的合成及其性能研究[D];吉林大学;2011年
3 王海滨;基于可注射性水凝胶支架材料的心肌组织工程研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
4 刘志强;基于壳聚糖水凝胶的可注射性心肌组织工程研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年
5 苗军;可注射性碳酸化羟基磷灰石骨水泥的相关研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2004年
6 梁晔;壳聚糖基生物材料对角膜上皮层及内皮层损伤修复作用的研究[D];中国海洋大学;2011年
7 刘欢叶;可注射性纳米晶羟基磷灰石/胶原/硫酸钙复合材料的实验研究[D];中国医科大学;2010年
8 朱文;可注射的生物降解水凝胶[D];复旦大学;2005年
9 陈华江;抗肿瘤活性人工骨在脊柱肿瘤中应用的相关研究[D];第二军医大学;2003年
10 薛忠林;包裹多柔比星PLGA微球骨水泥的研制及其成骨和抗肿瘤作用研究[D];南方医科大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛有地;新型可注射性硫酸钙/磷酸钙椎体填充材料的实验研究[D];南京医科大学;2010年
2 段巧艳;骨髓间充质干细胞结合生物材料及向成骨细胞诱导分化的研究[D];苏州大学;2007年
3 赵强;生物活性短肽RGD的合成及其在PET表面接枝方法的研究[D];四川大学;2001年
4 修树毅;生物性人工腱膜材料的组织相容性及安全性研究[D];青岛大学;2005年
5 王芳;硫酸钙和羟基磷灰石对磷酸钙骨水泥的性能影响[D];青岛大学;2006年
6 范成相;医用聚丙烯酰胺水凝胶(PAMG)的细胞学及分子生物学评价[D];中国药品生物制品检定所;2004年
7 王刚;纳米相羟基磷灰石/丝素蛋白生物复合材料的制备及其结构特征的研究[D];天津工业大学;2007年
8 贠旭斌;碳纳米管的细胞相容性及在生物材料和细胞传感中的应用[D];湖南大学;2008年
9 王东;阳离子油复合鞣制方法处理人工生物瓣膜生物材料的研究[D];山东大学;2005年
10 崔彩琴;生物材料的热—电—化—力学多场耦合理论与有限元分析方法[D];北京工业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 卢飒;填补我省“空白”[N];贵阳日报;2007年
2 中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程研究中心主任 常江 早报记者 罗燕倩 整理;为人体打造“配件工厂”[N];东方早报;2011年
3 李扬 记者 王春;上海浦东试点生物材料入境“快通道”[N];科技日报;2010年
4 记者 张建国;首届生物材料与组织工程产品质量控制国际研讨会举行[N];中国医药报;2009年
5 周航;生物材料的保藏要求及其是否造成说明书公开不充分[N];中国知识产权报;2011年
6 记者 杨群 蒋心和;浦东试验:生物材料入境“快速通检”[N];解放日报;2010年
7 符慧;天津国韵:徘徊在玉米和石油间[N];经济观察报;2009年
8 仲科;生物材料基础研究取得系列成果[N];中国化工报;2008年
9 陈希荣;生物工程包装材料及其趋势[N];中国包装报;2006年
10 本报记者 卢飒;贵阳今年开建国际生物材料实验室[N];贵阳日报;2007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
  • 010-62982499
  • 010-62783978