微納結(jié)構(gòu)M(Ca,Sr)TiO3的水熱合成及生物醫(yī)學(xué)性能的研究.pdf

1、生物材料是一類直接和機(jī)體接觸,用于診斷、治療、修復(fù)和替換機(jī)體組織、器官或增進(jìn)其功能的材料。因此,生物材料在使用過程中特別強(qiáng)調(diào)生物相容性和耐生物老化性。然而,生物相容性和耐生物老化性也是當(dāng)前生物材料面臨的主要問題。隨著納米科技的發(fā)展,出現(xiàn)了納米生物材料,它是納米材料與生物醫(yī)學(xué)交叉的一個(gè)全新領(lǐng)域。與傳統(tǒng)生物材料相比,納米生物材料不僅可以提高材料的生物相容性和耐生物老化性,而且可作為一種新型的藥物或基因控釋載體以及高效的生物診斷材料。

2、　　堿土金屬鈦酸鹽是一類重要的無(wú)機(jī)非金屬材料,廣泛用于電子、光催化以及傳感器等領(lǐng)域。近來,有研究報(bào)道微納米結(jié)構(gòu)的堿土金屬鈦酸鹽具有很好的生物相容性和生物活性,尤其是CaTiO3和SrTiO3。為此,本論文對(duì)微納米結(jié)構(gòu)MTiO3(M=Ca,Sr)的水熱合成及其生物醫(yī)學(xué)性能進(jìn)行了研究,主要從藥物緩釋性能及骨損傷修復(fù)兩個(gè)方面評(píng)價(jià)其生物醫(yī)學(xué)性能。
　　首先,采用水熱法合成了一維結(jié)構(gòu)的鈦酸鹽,基于一維納米結(jié)構(gòu)鈦酸鹽的反應(yīng)活性,結(jié)合離子交換合

3、成了一維納米結(jié)構(gòu)的CaTiO3和SrTiO3。通過掃描電鏡(SEM)、X射線能量色散光譜(EDS)及X射線衍射(XRD)等分析手段對(duì)其形貌、成分及結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,結(jié)果表明:離子交換時(shí):Ca2+交換的最佳pH為6.0,交換溫度為80℃,交換后CaTiO3的最佳焙燒溫度為750℃;Sr2+交換的最佳pH為13.0,交換溫度為90℃,交換后SrTiO3的最佳焙燒溫度為600℃。
　　其次,將得到的MZiO3(M=Ca,Sr)作為硫酸慶大霉

4、素(GS)的藥物緩釋載體。通過紫外可見吸收光譜研究GS的體外吸附和釋放性能,結(jié)果表明:靜態(tài)吸附5h,CaTiO3和SrTiO3對(duì)GS的載藥量分別為270.45 U/mg和128.93 U/mg;體外釋放60h,CaTiO3和SrTiO3對(duì)GS的累積釋放率分別為48.533%和96.413%,擬合結(jié)果表明MTiO3對(duì)GS的緩釋性能適用于雙相動(dòng)力學(xué)模型。
　　再次,采用水熱法在醫(yī)用鈦釘表面原位合成CaZiO3涂層。通過SEM、EDS和

5、XRD等分析手段進(jìn)行表征,結(jié)果表明:采用7.5%(v/v)H2O2/NaOH和飽和的Ca(OH)2澄清液“兩鍋煮”的方法得到多孔結(jié)構(gòu)的CaTiO3涂層,孔徑最大,約為1μm,H2O2濃度低于或高于7.5%時(shí),孔徑減小,約為0.5μm;不加H2O2時(shí),得到的是納米棒陣列的CaTiO3涂層。
　　最后,通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了CaTiO3涂層的生物活性。結(jié)果表明:與鈦釘比較,CaTiO3涂層具有較好的生物相容性及較強(qiáng)的骨損傷修