可降解鈣磷生物玻璃陶瓷制備及性能研究.pdf

1、鈣磷生物玻璃陶瓷由于其化學(xué)組成和生物性能與骨骼無(wú)機(jī)相具有相似性而廣泛的應(yīng)用作骨組織替代材料。不同的用途和植入環(huán)境等對(duì)材料的生物降解速率要求不同，鈣磷生物玻璃陶瓷的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和降解性可通過(guò)起始組成和析晶處理來(lái)調(diào)控，被認(rèn)為是最具應(yīng)用前景，可作為硬組織修復(fù)和藥物載體的無(wú)機(jī)材料之一。 本文用熔融法制備CaO-P2O5-B2O3-Na2O(CPBN)生物玻璃粉末，采用有機(jī)泡沫浸漬法將其制成多孔微晶玻璃。用FTIR、DSC-T

2、G、XRD和SEM對(duì)微晶玻璃的相組成和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在模擬體液中浸泡后測(cè)試材料的生物活性。用溶膠-凝膠法制備CaO-P2O5-ZnO-Na2v(CPZN)和CaO-P2O5-SrO-ZnO-Na2O(CPSZN)玻璃體系，研究了ZnO、SrO的加入以及熱處理對(duì)玻璃陶瓷相組成、玻璃結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)的影響，分別在磷基緩沖液(PBS)和模擬體液(SBF)中測(cè)試了材料的降解性和生物活性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用有機(jī)泡沫浸漬法制得的CPBN

3、多孔玻璃體在700℃熱處理后析出直徑為納米級(jí)的纖維狀β-Ca(PO3)2晶粒，且纖維狀晶粒由粒徑小于20nm的球形晶粒構(gòu)成。試樣的孔隙率為60～70％時(shí)抗壓強(qiáng)度在2.25～3.27MPa，可用作小面積的骨修復(fù)材料。將樣品浸漬于SBF溶液3天，局部析出一層球狀新物質(zhì)，經(jīng)能譜分析為羥基磷灰石，可見制備的多孔生物微晶玻璃具有良好的生物活性。 用溶膠-凝膠法制得的CPZN和CPSZN玻璃陶瓷呈多孔結(jié)構(gòu)。CPZN玻璃在750℃熱處理后孔壁

4、上析出的主晶相為具有生物相容性的β-Ca2P2O7和Na2CaP2O7，孔筋上和孔壁上玻璃基質(zhì)中析出納米Ca4P6O19晶體。將樣品浸泡于PBS溶液中11天后鈣離子濃度達(dá)到峰值，隨后Ca2+濃度大幅度下降，從SEM照片中可觀察到降解11天后表面開始有類羥基磷灰石沉積，Ca2+的溶出和類羥基磷灰石的沉積使得Ca2+濃度達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的平衡。樣品在SBF中浸泡7天后，局部沉積了一層羥基磷灰石礦化層。CPSZN體系未見納米Ca4P6O19晶體析