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AW生物活性玻璃陶瓷多孔支架材料制备及性能研究

肖斌  
【摘要】:组织工程化骨组织的研究为骨缺损修复提供了全新的思路和方法。支架材料是骨组织工程的基础内容和关键环节。本文的目的是寻找一种具有表面生物活性,有利于种子细胞的粘附、分布和功能发挥的支架材料。 AW 生物活性玻璃陶瓷生物相容性和生物活性良好。近来研究发现生物玻璃的溶解物能增强一些基因的表达,通过基因调节诱发细胞周期开始和进程进而增强生物玻璃的骨形成和促进作用。由于多孔溶胶-凝胶玻璃具有较大的比表面积,能吸附生物活性物质而具有较高的生物活性。这种玻璃还能通过调整基体结构、孔隙率和组成可控制界面反应动力学、降解速率和与骨的结合区域。可见,这种具有优异生物活性、可控降解速率并能促进细胞分化和增殖的材料无疑是一种很有前景的组织工程支架材料。 本研究用溶胶凝胶法制备前驱体粉末,以硬脂酸为成孔剂,经混料、模压成型、干燥及高温烧结步骤制备AW 生物活性玻璃陶瓷多孔支架材料。在此基础上,为了进一步提高支架材料的孔隙率,实现支架材料降解性的可控性,本研究在AW 生物活性玻璃陶瓷中引入生物降解相β-磷酸三钙(β-TCP),制备AW/β-TCP 复合多孔支架材料,使支架具有合适的初始力学强度,随着β-TCP 的降解吸收,在原位形成孔,实现支架的孔隙率的增加。同时利用β-TCP的降解为新骨生长提供丰富的Ca2+、P。 通过控制成孔剂的加入量和粒径来分别控制支架材料的孔隙率和孔径。对AW、AW/β-TCP 支架材料进行晶相组成和显微结构分析,并对其力学性能、孔隙率进行测定。采用体外模拟体液(SBF)实验评价支架的生物活性和生物


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