高强度纳米羟基磷灰石/胶原仿骨材料研究

【摘要】：随着现代交通、体育事业发展带来的中青年创伤以及人口老龄化造成的骨质疏松症的增加,对骨修复材料的需求不断增长,综观骨修复材料的研究现状不难发现,现有的骨修复材料:自体骨或异体骨、医用金属或合金、陶瓷及高分子材料等存在许多不足,没有一种材料能完全满足当前临床治疗的需求。虽然自体骨移植临床效果令人满意,但骨源数量有限,且需进行两次手术。异体骨移植容易带来疾病并存在免疫反应等问题。金属植入材料因与周围的骨弹性模量不匹配,可能引起应力遮挡和骨吸收。高分子材料的低弹性模量限制了它们在骨修复中的广泛应用。尽管生物活性的陶瓷材料如羟基磷灰石与骨形成骨性结合,但其易碎性和难降解性使其不适宜用于承重骨的修复。因此,单一的材料难以满足骨修复的需要,应用现代高新技术研制新的骨替代复合材料刻不容缓。 纳米羟基磷灰石/胶原复合材料,因其组成结构类似于自然骨,具有良好的生物相容性、生物降解吸收性、生物活性等特点,而倍受人们的关注。然而,目前报道的各种方法所制备出的纳米羟基磷灰石/胶原复合材料都存在力学强度低、溶胀度高、降解快等缺点,限制了材料的临床应用。上述材料的不足之处主要归咎于胶原纤维热稳定性差、易降解,纳米羟基磷灰石团聚、难于在胶原基质中均匀分布,无机相的含量难于提高,相对含量低,与胶原的界面结合差等。针对这些问题,本研究从胶原的提取及其特性表征、胶原纤维形成特性、灭菌条件改进、复合材料的合成方法及工艺条件优化、干燥方式、交联方法等多方面进行系统研究,研究出低温酸溶-胃蛋白酶消化、盐析、胶原纤维重建形成水凝胶的提取方法和25kGy~(60)Co低温辐照的灭菌方法。根据胶原受热易降解的特性和胶原纤维形成特性研究出低温原位合成、自然干燥、戊二醛原位交联