多孔納米羥基磷灰石-聚酰胺復(fù)合骨修復(fù)材料的研究.pdf

1、納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料(n-HA/PA)是近年發(fā)展起來的一種新型醫(yī)用復(fù)合材料。這種復(fù)合材料具有高度的仿生性，其無機相的納米羥基磷灰石在化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)上同骨磷灰石極為相似，其含量可達到65 wt％，亦接近自然骨中磷灰石晶體的含量水平；有機相聚酰胺(PA)與人體的膠原蛋白在分子結(jié)構(gòu)上十分相似，含有極性的酰胺鍵和羧基，使其能引導(dǎo)組織細胞生長，促進細胞生成類骨質(zhì)進而礦化，加快骨損傷的愈合。這類材料還具有優(yōu)良的力學(xué)相容性，可用于承力骨

2、的修復(fù)。由其制成的致密型脊柱和椎板等產(chǎn)品已經(jīng)大量用于臨床，并取得了良好的修復(fù)效果。這些結(jié)果表明納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料具有優(yōu)良的生物相容性、生物活性和與自然骨匹配的力學(xué)性能，是一種可用于承力部位骨修復(fù)和替代的新型高仿生性生物材料。 本研究以納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料為原料，采用化學(xué)發(fā)泡法，通過注塑和熱壓方式制備多孔材料，并對其性能進行研究。 熱壓成型方式制備的多孔納米羥基磷灰石/聚酰胺66復(fù)合材料(n-HA/P

3、A66)孔隙率約為35％～57％，孔隙部分貫通，平均孔隙尺寸約為280～500μm。該多孔材料具有良好的力學(xué)性能，抗壓強度達到13～46MPa。孔隙率和孔隙結(jié)構(gòu)受單模材料用量，發(fā)泡劑比例和復(fù)合材料中納米羥基磷灰石含量的影響。當發(fā)泡劑的用量為2 wt％，復(fù)合材料中羥基磷灰石的比例為30 wt％，單模材料的用量為11.5g或更低時，可獲得良好的孔隙結(jié)構(gòu)。XRD和IR分析表明熱壓法制備多孔材料對材料本身的組成和結(jié)構(gòu)均無影響。 注塑成型

4、方式所獲得的多孔n-HA/PA66材料具有較高的孔隙率，可達到87％，孔呈近似球狀，分布均勻，孔徑在50～700微米范圍內(nèi)，平均孔徑約為300～500微米，抗壓強度在1～33MPa之間。比較注塑和熱壓成型方式發(fā)現(xiàn)：注塑法適宜制備高羥基磷灰石含量、高孔隙率的多孔材料，而且效率極高。因此，注塑成型方式適合于大規(guī)模化生產(chǎn)。本研究還采用注塑成型方式制備了多孔納米羥基磷灰石/聚酰胺6(n-HA/PA6)復(fù)合材料，考察了發(fā)泡劑的用量及多孔材料性能。

5、結(jié)果發(fā)現(xiàn)：發(fā)泡劑的最佳比例為0.5 wt％，多孔n-HA/PA6材料具有與松質(zhì)骨相似的多孔結(jié)構(gòu)，孔徑為100～700μm，孔的貫通性好，孔隙率可通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)進行控制，最高可達到88.6％；總孔隙率相近的情況下，n-HA含量高的多孔材料的壓縮強度較高；孔隙率在58～88％范圍內(nèi)，多孔材料的抗壓強度在1.1～15.6MPa，與人松質(zhì)骨的抗壓強度相當。 對于生物醫(yī)用材料而言，在用于臨床前，其生物安全性必須得到評價。本研究按照GB/