2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本論文系統、全面和深入地定性和定量對比研究了無機骨修復材料——納米羥基磷灰石(nano-HA,n-HA)和復合骨修復材料——納米羥基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)與人皮質股骨在晶體形貌、結構組成等理化性能方面的異同,提出n-HA/PA66是一種仿生性高、生物活性好的納米骨修復材料。 首次比較研究了同一個體、不同部位人骨磷灰石的形貌、組成、結構以及微量元素含量等。結果表明,對于同一個體,承重骨和非承重骨中骨礦物含量均介于

2、60wt%~64wt%之間,Na<’+>和Mg2<’2+>含量分別為0.69wt%~0.71wt%和0.26wt%~0.30wt%,H20含量為6.5wt%左右。兩者骨磷灰石尺寸范圍均為φ5nm~10nm×20nm~50nm,Ca/P摩爾比為1.73,屬弱結晶的非化學計量羥基磷灰石。但承重骨與非承重骨相比,承重骨中K<'+>含量遠小于非承重骨中K<'+>含量。前者骨磷灰石晶體形貌接近于針狀,晶體尺寸較細小,微觀應變較大,而后者骨磷灰石晶

3、體形貌接近于棒狀;進入承重骨骨磷灰石晶體的?以A型替換為主,含量約為2wt%,而進入非承重骨骨磷灰石晶體的?則以B型替換為主,含量約為3.5wt%。 深入到微觀水平,定量比較了自然狀態(tài)人皮質股骨磷灰石與人工合成n-HA之間的異同,同時,定性比較了650℃灼燒和乙二胺抽提脫蛋白后獲得的人皮質股骨磷灰石與人工合成n-HA。結果表明: (1)人工合成n-HA與自然狀態(tài)人皮質股骨磷灰石雖均為納米級針狀晶體。但人工合成n-HA晶體

4、尺寸略大于人皮質股骨磷灰石晶體,晶格趨于完善,其中H<,2>O和?含量均低于人皮質股骨。 (2)650℃灼燒和乙二胺抽提法均能有效去除人皮質股骨中有機相,但兩種方法對骨磷灰石晶體結構的影響不同。650℃灼燒法使骨磷灰石晶體結晶度增強,晶體結構更加完善,而乙二胺抽提對骨礦物相晶體結構無顯著影響。人皮質股骨中無機相和有機相之間存在一定的相互作用,且可能是發(fā)生在骨磷灰石中O、Ca、P和蛋白質有機相之間。溫度是改變骨磷灰石晶體結構的主導

5、因素,而骨中兩相間相互作用對骨磷灰石的晶體結構影響不大。C0<,3><'2->更易進入晶體結構不夠完善的磷灰石晶格中,且在磷灰石晶格中占據不同的取代位置。 (3)人皮質股骨磷灰石和人工合成n-HA晶格中均可能存在一定量的晶格水。與人工合成n-HA相比,人工合成骨修復材料n-HA/PA66具有較高的仿生性能,其物相組成、特征基團以及其中n-HA的晶體形貌、晶胞參數、晶格缺陷、微觀應變和晶格畸變程度等物理化學性質都更接近于人皮質股骨

6、。650℃灼燒和間甲酚溶解抽濾去除PA66后與650℃灼燒、乙二胺抽提去除人皮質股骨中有機相后進行比較,發(fā)現: (1)650℃灼燒4h和乙二胺抽提均可有效去除人骨中有機相。對于n-HA/PA66復合材料,650℃灼燒4h可有效除去其中的PA66,而間甲酚溶解抽濾的方法不能完全除去其中的PA66,仍有少量PA66的殘留物。 (2)人皮質股骨和n-HA/PA66復合材料兩相間的相互作用位點較為一致,都發(fā)生在無機相n-HA中C

7、a、P、O元素和有機相之間。 (3)人皮質股骨和n-HA/PA66復合材料兩相間的相互作用不是影響n-HA晶體結構的主要因素,而溫度對n-HA晶體結構的影響占主導地位。 (4)n-HA/PA66復合材料兩相間的相互作用中,n-HA和無定形態(tài)PA66之間的相互作用強于和晶態(tài)PA66之間的相互作用。 (5)人皮質股骨和n-HA/PA66復合材料中,n-HA晶格內均可能存在一定量的晶格水。 首次嘗試將自然人皮質

8、股骨與40wt%和60wt%人工合成骨修復材料n-HA/PA66在相同條件下進行體外SBF浸泡,通過比較體外浸泡行為及力學強度的變化來評價n-HA/PA66的仿生性能,提出了評價人工合成復合骨修復材料仿生性能的新方法,得到如下結論: (1)n-HA/PA66具有與人皮質股骨相似的生物活性,在SBF中浸泡相同時間后,其表面沉積類骨磷灰石層的形貌和特性均與人皮質股骨樣品接近。并且,浸泡前后40wt%n-HA/PA66樣品和人皮質股骨

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