分散剂和凝结改性剂对HA支架材料孔结构的影响开题报告
2020-05-01 08:39:21
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着老龄化人口的增加,以及自身缺陷、感染、创伤、感染等各种原因,每年全世界有数千万的病人需要用生物材料来进行组织或器官的修复和替换。骨组织工程支架材料为修复此类骨损伤提供了一个有效的替代途径。支架材料植入人体后的行为很大程度上取决于材料的化学组成和孔结构,理想的材料应该具有类松质骨特征的三维连通孔结构、能够骨诱导、可调生物降解和具有一定强度。
羟基磷灰石(hydroxyapatite, ha)是人体骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物活性、生物相容性和骨传导性等优点。人体骨组织具有相互贯通的多孔结构,这样不仅能使其适应一定范围的应力变化,同时也能够使血液流通,保证骨组织的正常生长代谢。为了能够获得类骨结构的仿生材料以满足临床需要,科研工作者将更多的目光逐渐投向多孔羟基磷灰石生物陶瓷。骨组织工程支架材料是一类可以植入并且代替骨骼完成其功能所涉及的材料,属于仿生材料,是能够修复、代替缺损或坏死骨组织,具有一定力学强度,能支持人体的重量或维持人体运动平衡的材料。具有一定形状的ha骨组织工程支架,经过适当的培养植入人体,可以与人体骨组织发生很好的化学键合,是一类很有潜力的硬组织修复和替换材料。
对ha支架材料而言,常见制备方法有:造孔剂法、有机模板法和真空冷冻干燥等方法。造孔剂法是将可燃或可分解的造孔剂混合入陶瓷原料中,经过球磨、混匀、造粒和成型后,再将干坯热处理。造孔剂在高温下会燃烧或分解成气体,从而形成多孔支架材料。此方法操作简单但是孔结构却难以控制。姚秀敏等以三种不同颗粒尺寸的碳粉为造孔剂,聚丙烯酸氨为分散剂,同时加入生物玻璃粉用以改善烧结性能和强度,经干压、等静压成型后于1200℃下进行烧结,最终制得气孔率为 30 - 45%,抗弯强度gt;10 mpa,孔径lt;200um的ha支架材料。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
(1) 探究分散剂用量对haw分散行为的影响。本实验采用聚丙烯酸钠作为分散剂,得出合适的分散剂用量,使得晶须在基体内部均匀分布。
(2) 探究凝结改性剂用量对多孔支架材料孔结构的影响。本实验采用乙醇作为凝结改性剂,得出合适的凝结改性剂用量,使得支架材料孔隙率高且孔连通性好。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,了解课题研究需要的设备以及相关测试方法。明确研究内容,确定实验方案,完成开题报告。
第3-9周:根据研究的技术路线,确定试验方案,并进行相关的试验研究。
第10-12周:根据材料结构和性能要求,制备合成目标产物,进行材料组成、相貌测表征及分析。
4. 参考文献(12篇以上)
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