丝素调控纳米羟基磷灰石复合材料制备工艺研究

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1、西南交通大学硕士学位论文丝素调控纳米羟基磷灰石复合材料制备工艺研究姓名：崔彪申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：翁杰20070501西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页液，缓慢滴定到上述丝素的CaCl2溶液中，其中Ca／P摩尔比为1．67，搅拌下滴入氨水调节溶液酸碱度，反应中始终保持溶液pH=8．00，滴定完成后，用去离子水清洗产物至pH值为中性，于恒温水浴锅50℃，100r／min恒速搅拌浓缩，此过程有益于丝素晶体向机械性能更高的B折叠结构转变，最终印℃下真空干燥成型，可制得SF40。相同步骤，制

2、各纯HA、SF各一份，作对比分析。将样品研磨为粉末状后，于1200"C烧结2h，最终用XRD、FTIR、SEM等对其进行检测分析，力学性能及成骨细胞培养实验亦表明材料最大抗压强度达97．6MPa，基本接近人体自然皮质骨，细胞培养结果表明所得复合材料生物学性能较佳，同时纳米羟基磷灰石晶粒均匀的分散在丝素基体中，羟基磷灰石晶体同丝素之间通过强烈的化学氢建及架桥原理结合在一起，且钙盐晶粒的生长表现出某一方向的择优性，化合物高温烧结稳定等，这种新颖的仿生学方法为设计具备特殊性能的生物材料具有很大的潜力，同时这种新颖的复

3、合材料也有望应用于将来的骨修复及骨替代材料领域。关键词：羟基磷灰石；丝素；仿生学西南交通大学硕士研究生学位论文第m页AbstractBonetissueisaparticularlycomplexcompositebecauseitcontainsmultiplelevelsofhierarchicalorganization．Atthelowestlevelofthishierarchyistheorganizationofcollagenfibrilswithrespecttohydroxyapatite(

4、HA)crystals．Fabricationofresemblebone，evenatlowestlevelofhierarchicalorganization，isverydifficultbe．A7．auseitinvolvestwodissimilarorganicandinorganicnanophasesthathaveaspecificspatialrelationwithrespecttooneanother．Onewaytomimicthiscombinationinallartificial

5、systemistoprepareallorganicnanophasedesignedtoexertcontrolovercrystalnucleationandgrowthoftheinorganiccomponent．SilksaregenerallydefinedasproteinpolymersthatarespunintofibersbysomeLepidopteralarvasuchassilkworms，spiders，scorpions，mitesandflies．Silkfromthesil

6、kwormhasbeenuscdasbiomedicaIsutureforcenturies．Itisshownthatsilksericinmayinducetheextrinsicreactionoforganismwhilesilkfibroin(SF)proteinshowsnbetterbiologicalcompatibility．Recently,lotsofstudiesexhibitSFhasacomparablebiocompatibilitysimilartopolylacticacida

7、ndcollagenthatismainorganiccomponentofnaturalbone．ThepresentstudyisaimedtodevelopanovelbiomimeticapproachbywhichtheHA／SFnanocompositesarefabricatedtomimictheprocessandcomponentofnaturalbone．Duringtheexperimentalprocedure，rawsilkfibersweredegummedtwicein0．5wt

8、％Na2C03boilingsolutionandthenrinsedwithdistilledwateLDegummedsilkwasdissolvedinaternarySolventsystemofCaCl2／C2HsOHffl'120at80"C．Afterdialyzedwithdialysismembranefor3days，thepuresolutionofSFwasob