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硅掺杂纳米羟基磷灰石复合支架的制备和生物学评价

裴梦婷

硅掺杂纳米羟基磷灰石复合支架的制备和生物学评价

裴梦婷1
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作者信息

  • 1. 华中科技大学
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摘要

羟基磷灰石(HA)是人体骨的主要无机成分,是一类公认的具备良好生物相容性及骨诱导性的生物活性材料。但是,植入体内的HA与骨骼之间的反应速率很低,限制了其在临床上的应用。近年来,对HA的改性研究越来越受到人们的关注。有研究表明,将硅掺入HA晶格能有效地提高其生物活性。 本论文采用化学沉淀法制备了一系列不同含硅量的羟基磷灰石,并利用硅钼蓝法、XRD、FTIR、TEM等手段表征了Si-HA的元素含量、晶体结构、基团组成、表面形貌及晶体形貌。结果表明硅酸根取代部分磷酸根进入HA粉末当中,为了保持电荷平衡,部分羟基流失。随着硅含量的增加,含硅羟基磷灰石的粒径和结晶度逐渐降低。 聚乳酸-聚羟基乙酸(PLGA)具有生物可降解性及速率的可调节性和良好的可加工性,能够作为组织工程支架的主要成分。本论文采用溶液浇铸/离子沥滤法制备出Si-HA/PLGA复合支架,并采用场SEM、TG和力学性能测试等手段对其形貌、组分进行表征。结果显示制备出的复合支架由一个个中空结构组成,其中HA/PLGA复合支架边缘整齐,而Si-HA/PLGA复合支架的边缘较为粗糙。 为进一步探究Si-HA/PLGA复合支架的生物学性能,我们将SD大鼠的骨髓间充质干细胞(bMSCs)种植于复合支架进行体外培养,利用CCK-8法检测细胞的增殖情况,其中HA/PLGA复合支架为对照组;大鼠颅骨临界缺损模型是常用的标准动物模型,我们采用8周龄以上雄性大鼠,于颅骨一侧制造直径5mm的圆形缺损,并于缺损处植入材料。模型建立后,分别于4w、8w、12w处死大鼠取出材料和组织进行大体观察和组织学观察如H&E染色和Micro-CT等。结果表明,硅的掺入提高了复合支架的生物学性能,无论是体外细胞培养,还是体内颅骨缺损修复,材料都表现出了良好的生物相容性和生物活性。

关键词

生物材料/纳米羟基磷灰石复合支架/硅掺杂/制备工艺/性能评价

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授予学位

硕士

学科专业

生物工程

导师

张胜民

学位年度

2014

学位授予单位

华中科技大学

语种

中文

中图分类号

TB
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