鈣磷灰石-聚合物復合材料的仿生制備與表征.pdf

1、以聚合物為有機模板仿生礦化制備復合材料的方法已得到廣泛的研究。絲素蛋白因其獨特的生物性能和機械性能，被普遍的應用于生物組織工程當中。聚氨酯因其良好的機械性能和生物相容性，作為植入材料已進行了相當多的研究工作。本文旨在探討以絲素蛋白和聚氨酯分別作為有機模板仿生制備復合材料過程中的影響因素。
　　本研究主要內容包括：⑴利用靜電紡絲技術制備了絲素蛋白纖維膜，乙醇處理使絲素蛋白β-折疊結構增加，放入含有不同濃度谷氨酸的預鈣化液中進行預鈣化

2、，最后將膜放入1.5 SBF中仿生礦化24 h。紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)來對材料進行表征，研究了絲素蛋白結構的變化，材料的形貌變化，以及復合材料結晶狀態(tài)，探討了谷氨酸對礦化結果的影響。結果表明:隨著預鈣化液中谷氨酸的增加，復合材料表面所形成的多孔結構變得更加明顯，且呈現(xiàn)堆積形貌，材料表面的無機成分分布較為均勻。通過對復合材料ICP的測試，發(fā)現(xiàn)隨著谷氨酸的增加，復合材料表面無機物的鈣磷比呈現(xiàn)上升趨勢

3、。⑵將絲素蛋白與羧化殼聚糖共混成膜、經戊二醛交聯(lián)后作為模板，仿生礦化制備了改性絲素蛋白/鈣磷灰石復合材料。紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP)對共混膜及復合材料進行了表征。結果表明，隨著羧化殼聚糖/絲素蛋白質量比的增加，模板表面羧基含量增加，鈣磷沉積增加;隨著戊二醛交聯(lián)時間的增加，鈣磷沉積先增后減;隨著仿生礦化的時間的增加，鈣磷沉積增加且組成發(fā)生變化;復合材料表面磷酸鈣鹽類

4、的無機物沉積，經FTIR及ICP分析顯示，其中羥基磷灰石含量較高，鈣磷比在1.6左右。對純絲素膜與共混膜進行堿處理礦化實驗，通過FT-IR、XRD、SEM以及能譜(EDS)對兩種膜的堿處理階段和礦化階段做出表征，結果表明，共混膜表面的磷灰石沉積更多，以堆積形貌生長，且隨著堿處理時間的增加，磷灰石的鈣磷比呈現(xiàn)上升趨勢。⑶合成了一系列不同DMPA含量的非離子型聚氨酯，隨后通過仿生礦化的方式制備復合材料;同時，還制備了在高速攪拌時加入Ca2+

5、的聚氨酯，并以其為模板制備復合材料;在復合材料進行預鈣化時，探討了預鈣化溫度對仿生礦化的影響。采用紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)對復合材料進行了表征。結果表明:隨著聚氨酯分子中羧基的增加，聚氨酯表面的磷灰石沉積增加，且晶面有擇優(yōu)取向;高速攪拌加入Ca2+的改性方式對后期仿生礦化產生影響，隨著Ca2+的增加，材料表面由于位點的增加使得羥基磷灰石沉積增多且結晶情況變好;隨著預鈣化溫度的升高，