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摘 要

生物玻璃是一种具有良好生物活性的生物材料，它在人体组织修复、药物装载等方面有着十分广泛的应用。M58S介孔生物玻璃是其中生物活性较高，各项性能优异的一种，因为它具有高度有序的介孔结构，以及较大的比表面积。

本文通过溶胶凝胶法制备M58S介孔生物玻璃，通过体外实验研究了生物活性，通过载银实验研究其对银离子的装载与释放性能，通过化学改性研究改性其各项性能的变化。

采用XRD和FT-IR分析测试制备的生物玻璃样品，发现其能在浸泡模拟体液（SBF）后表面生成碳酸羟基磷灰石，表现出了良好的生物活性。

在银离子的装载与释放实验中，制备的生物玻璃表现出良好的装载和缓释性能，改性后其装载性能及缓释性能都有了明显的提高。

关键词：生物材料 介孔生物玻璃 生物活性 银离子装载 缓释性能

ABSTRACT

Bioglass is a kind of bioactive material. It is widely used in human tissue repair and drug loading. M58S mesoporous bioglass is one of bioactive material with high bioactivity and excellent performance because of its highly ordered mesoporous structure and large specific surface area.

M58S mesoporous bioglass was prepared by sol-gel method. Its biological activity was studied in vitro. The loading and releasing properties of silver ions were studied by experiments. The changes of its properties after modification were studied by chemical modification.

The prepared bioglass can form hydroxyapatite carbonate on the surface after immersion of simulated body fluids (SBF) by XRD and FT-IR analysis. It showed good biological activity.

In the experiments of loading and releasing silver ions，the prepared bioglass showed good loading and slow release performance. After modification, its loading performance and slow release performance have been improved obviously.

KEYWORDS: Biological materials ;Mesoporous bioglass ;Biological activity ；

Silver ion loading ;Slow-release performance

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT ⅰ

第一章 绪论 - 1 -

1.1生物活性材料概述 - 1 -

1.2 生物玻璃 - 3 -

1.2.1 生物玻璃概述 - 3 -

1.2.2 生物玻璃的组成 - 3 -

1.2.3 生物玻璃的制备方法 - 4 -

1.2.4 生物玻璃的活性机理 - 5 -

1.3 生物玻璃的应用 - 5 -

1.3.1 组织修复与替代 - 5 -

1.3.2 有机无机复合多孔支架 - 6 -

1.3.3 药物缓释载体 - 6 -

1.4 本课题的研究背景及主要内容 - 6 -

1.4.1 研究背景 - 7 -

1.4.2 研究内容 - 7 -

第二章 实验原材料及实验方法 - 8 -

2.1 实验原料与仪器 - 8 -

2.1.1 实验原料 - 8 -

2.1.2仪器 - 8 -

2.2 实验内容 - 9 -

2.2.1 M58S生物玻璃的制备 - 9 -

2.2.2 Ag-M58S 的制备 - 10 -

2.2.3 AgNO₃滤液的滴定 - 11 -

2.3 体外实验 - 11 -

2.3.1 模拟体液的配制 - 12 -

2.3.2体外模拟实验 - 12 -

2.4 银离子的释放 - 13 -

2.5 M58S生物玻璃改性 - 13 -

第三章 生物玻璃的制备及改性 - 14 -

3.1 生物玻璃的生物活性分析 - 14 -

3.2 M58S改性后生物活性分析 - 16 -

第四章 生物玻璃改性前后对银离子装载与释放的研究 - 18 -

4.1 银离子的装载 - 18 -

4.2 银离子的释放 - 19 -

第五章 结论与展望 - 20 -

5.1 结论 - 20 -

5.2 展望 - 20 -

参考文献 - 21 -

致谢 - 23 -

第一章 绪论

1.1生物活性材料概述

在材料领域，所谓生物活性是指材料与生物组织界面能发生某些特殊的生物、化学反应，可以引起生物组织与材料的化学键合，从而可以诱发细胞活性或者促进新组织再生^[1]。这一概念在1969年由美国佛罗里达大学的Hench教授提出，生物活性材料就是具有这种特性的材料。

随着现代医学水平的发展，生物材料被逐渐应用到修复甚至替代人体组织等方面，这对于它的性能有一些特定的要求，主要有以下几个方面^[2-3]：第一点，良好的生物相容性，这是生物材料能应用于人体医学的重要因素。良好的生物相容性使得生物材料能与人体组织相容，不会引起各种不良反应，也不会影响人体组织的各项生理功能；第二点，良好的生物力学相容性，这项性能是指植入人体的生物材料与该部位人体组织能在周围应力环境变化的情况下有一致的应变反应，防止因为应力不一致而导致植入体松动脱落；第三点，具有特定的功能，即为了达到某种治疗效果而具有某种特定的功能；第四点，良好的物理化学性能，即要具备良好的耐腐蚀性、耐磨性、抗疲劳性等。

当生物材料被用于植入人体，修复人体损伤时，由于植入体不可能是完全惰性的，所有植入人体的材料都会与宿主组织发生反应^[4]。根据植入体与组织附着的不同类型，可以将生物材料分为四大类，如表1-1所示^[5]。

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