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双相钙磷多孔陶瓷多孔结构与骨诱导性关系研究

程顺巧  
【摘要】:多孔钙磷生物陶瓷的多孔结构是其具有骨诱导性的必要条件之一。因此,系统研究孔特性包括孔径大小及分布、孔的形状、气孔率等与生物学性能例如骨诱导性的关系,具有十分重要的理论和实际意义。 本文通过添加不同微孔造孔剂的方法来改善双相陶瓷的多孔结构;采用阿基米德法和压汞仪法对多孔陶瓷的孔特性(气孔率、孔径及其分布等)进行了定量测定,首次结合分形方法计算多孔陶瓷内孔的分形维数,以此评价孔的贯通性。然后通过对不同多孔结构磷酸钙陶瓷的蛋白质吸附试验、静态和动态模拟体液(simulated body fluid,SBF)中浸泡类骨磷灰石形成的实验研究,探索多孔磷酸钙陶瓷和蛋白质的相互作用以及多孔磷酸钙陶瓷孔特性和类骨磷灰石形成的关系,从而为理解其体内形成骨的机理提供依据。结果表明,双相HA/β-TCP多孔材料的孔的贯通性和贯通孔道尺寸对类骨磷灰石形成的影响很大;要使多孔磷酸钙生物陶瓷具有骨诱导性,应当使其贯穿孔道尺寸大于20μm。 对添加微孔造孔剂和未添加微孔造孔剂的多孔陶瓷进行细胞培养,在体外复合培养条件下,观察细胞与HA/β-TCP复合生长,通过MTT比色法测定细胞增殖、扫描电镜观察细胞在材料表面的生长情况和荧光染色观察材料表面上细胞的存活情况,来评价材料的生物相容性,进一步探索孔结构对骨诱导性的影响。研究发现,复合培养过程中,细胞首先贴附于材料的表面大孔的边缘和大 WP=3 孔孔壁上有微孔的地方,以后逐渐长入孔中,进而覆盖住孔的开口;最后,材料几乎为细胞所覆盖。表明材料的多孔结构对细胞的生长具有重要影响。


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