骨组织工程磷酸钙生物陶瓷多孔支架的制备及性能

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1、东南大学颂士学位论文中文摘要摘要本研究利用直接沉淀法和两步中和法合成磷酸钙粉体，并以其为原料，A1203．MgO—H3P04为粘结剂配制浆料，采用有机泡沫浸渍法制备了骨组织工程磷酸钙生物陶瓷多孔支架。对支架的性能与结构进行了测试与表征，并通过体外细胞培养实验(In．Vitro)研究了支架的细胞活性和生物相容性。应用x射线衍射对磷酸钙粉体的相组成进行了分析，以Ca(OH)2和H3P04为原料，用直接沉淀法制备的粉体为纯磷酸钙(13-TCP)；以CaO、Ca(OH)2和H3P04为原料，利用两步中和

2、法制备的粉体为复合磷酸钙。在对两种方法制备的沉淀物煅烧过程进行热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)分析的基础上，确定了粉体制各工艺。以p-TCP和复合磷酸钙为原料，用有机泡沫浸渍法制备了骨组织工程多孔支架。以孔隙率和抗压强度为评价指标，研究了相组成、烧结温度、保温时间和粘结剂含量对多孔支架性能的影响。研究结果表明，以复合磷酸钙制备的多孔支架，孔隙特征和力学性能更好。在孑L隙率高的情况下，其抗压强度仍高于由p-TCP制备的支架。对磷酸钙生物陶瓷多孔支架的制备工艺进行了优化，以两步中和法制各的复合

3、磷酸钙为原料，粘结剂含量27wt％，非线性升温，烧结温度950。C制备多孔支架，其抗压强度为14．55MPa，平均孔隙率为78．73％，且具有网状开iL结构，能满足骨组织工程对支架结构和强度的要求。用MTT法对多孔支架细胞活性的研究表明，支架材料对细胞没有毒性；支架和成骨细胞进行体外复合培养(In—vitro)的结果显示，支架材料具有良好的生物相容性。关键词：骨组织工程，多孔支架，磷酸钙，有机泡沫浸渍法，生物相容性查堕查兰堡二!兰笪堡兰茎苎垫蔓AbstractThecalciumphosphat

4、epowderswerepreparedbydirectprecipitationandtwostepsneutralization．ThenthepowdersweremixedwithA1203一MgO—H3P04bindertoprepareslurry，andtheporouscalciumphosphatebioceramicscaffoldforbonetissueengineeringwasfabricatedbyorganicfoamimpregnation．Themorphol

5、ogyandperformanceofscaffoldswastestedandcharacterized．Thebiocompatibilityandcytotoxicityofscaffoldswasstudiedinvitro．ThecompositionofcalciumphosphatepowderswasanalyzedbyXRD．ThepurecalciumphosphatewasobtainedusingdirectprecipitationfromCa(OH)2andH3P04

6、．Thepowders，whichwerepreparedbytwostepsneutralizationandusingCaO，Ca(OH)2andH3P04asprecursors，werecompositecalciumphosphate．Basedontheresultsofthermalgravity(TG)anddifferentialscanningcalorimetry(DSC)ofthetwoprecipitates，thepreparationtechnologyofcalc

7、iumphosphatepowderwasconfirmed，Theporousscaffoldsforbonetissueengineeringwereproducedusingfoamimpregnationprocesswith3-TCPandcompositecalciumphosphateasmainmaterials．Inthisprocess，theinfluencesofcompositionofthepowders，sinteringtemperature，holdingtim

8、eathightemperatureandpercentofbinderonintensityandporositywasstudied．ExperimentalResultsshowedthattheporousscaffolds，whichwerepreparedbycompositecalciumphosphate，possessbetterproperties．Inthecaseofhigherporosity,theintensityvalueofcompositecalciumpho