磷酸鈣骨水泥-明膠-殼聚糖多孔復(fù)合支架的研究.pdf

1、以明膠-殼聚糖(Gel-CS)多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)磷酸鈣骨水泥(CPC)多孔支架，仿生構(gòu)建多級(jí)孔結(jié)構(gòu)，形成具有“支架中的支架”型結(jié)構(gòu)的三維復(fù)合材料-CPC/Gel-CS多孔復(fù)合支架是制備骨組織工程材料的一種有益探索。 首先考察了α-磷酸鈣(α-TCP)體系CPC的固化機(jī)理與燒結(jié)特性。結(jié)果表明該CPC在100％濕度、37℃環(huán)境中固化3天即水化完全，X-射線衍射譜圖(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析證實(shí)，水化產(chǎn)物為結(jié)晶不完善的缺鈣羥基磷

2、灰石(CDHA)。選定不同溫度對(duì)其燒結(jié)特性進(jìn)行考察，XRD、差示掃描量熱(DSC)分析表明低溫煅燒相(700℃以下)主要由CDHA和β-焦磷酸鈣(β-Ca2P2O7)組成；而高溫?zé)Y(jié)相(700℃以上)由β-磷酸三鈣(β-TCP)或β-TCP/HA組成。500℃煅燒和1050℃燒結(jié)相具有較好的抗壓縮性能和較穩(wěn)定的相態(tài)。CS致孔劑的填充對(duì)CPC水化進(jìn)程的影響較小，對(duì)其燒結(jié)性能基本也不產(chǎn)生影響，在500℃以下即可被燒除，是一類(lèi)優(yōu)良的致孔劑。

3、 以CS微球(300～450μm)作為致孔劑，采用燒結(jié)成孔法制備了大孔CPC支架。對(duì)比研究了低溫煅燒(500℃)和高溫?zé)Y(jié)(1050℃)大孔支架的性能。SEM觀察表明，CS微球重量分?jǐn)?shù)在30％以上時(shí)，形成的孔開(kāi)始部分相連或只有一薄壁相隔，高溫?zé)Y(jié)支架孔的連通性更好，支架的孔隙率均在80％以上。采用CS小微球(76～108μm)和CS短纖維(直徑450μm左右、長(zhǎng)度5～8mm)以提高CPC支架的孔連通性，結(jié)果證實(shí)短纖維的效果較為優(yōu)良

4、。壓縮性能測(cè)試結(jié)果顯示短纖維和CS大微球的配比適宜時(shí)，支架的力學(xué)強(qiáng)度有明顯改善。 采用減壓法將不同濃度Gel-CS溶液灌入CPC多孔支架中，通過(guò)冷凍干燥相分離技術(shù)制備出CPC/Gel-CS復(fù)合多孔支架，構(gòu)建具備多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的三維支架，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)脆性CPC多孔材料的增強(qiáng)。通過(guò)改變預(yù)凍溫度調(diào)控Gel-CS增強(qiáng)海綿體的孔結(jié)構(gòu)。SEM觀察、力學(xué)性能和孔隙率測(cè)試結(jié)果表明，復(fù)合支架內(nèi)形成了多級(jí)孔(1～10μm、80～150μm和300～500