硫酸鈣-膠原復合人工骨顆粒的制備及性能研究.pdf

1、相半水硫酸鈣由于具備良好的生物特性和骨傳導能力已經在臨床上廣泛應用并且獲得了不錯的治療效果。但是，硫酸鈣材料生物活性欠佳、力學性能有待改進、降解速度過快等缺點限制其進一步的發展。有鑒于此，本研究希望通過對α-半水硫酸鈣進行修飾，通過與具有良好生物相容性和活性的膠原基材料復合構成復合骨修復材料，以克服硫酸鈣自身的缺點，改進其骨修復性能。同時，探索易于實現產業化的工藝路線，以利以后產品的開發應用。依據這一研究思路，本文開展了易于實現產業化的

2、硫酸鈣基人工骨顆粒制備工藝的探索，在此工藝基礎上開展了硫酸鈣與Ι型膠原復合制備硫酸鈣/膠原復合人工骨顆粒的研究，并對所得復合顆粒的結構成份等材料本征特性進行分析，最后對復合顆粒材料的生物相容性以及成骨特性進行了初步的評價。
　　本研究主要內容包括：⑴通過實驗探索并確定了易于實現產業化的硫酸鈣基人工骨澆鑄法工藝，在實驗室條件下研究了利用澆鑄法制備硫酸鈣/膠原復合人工骨顆粒的影響因素。得到了一系列具有不同 I型膠原含量的硫酸鈣/膠原復

3、合人工骨顆粒。實驗將α-半水硫酸鈣與膠原按固液比為2 g/mL進行混合，該固液比能提供合適的硫酸鈣/膠原復合人工骨顆粒的水化時間以及硫酸鈣/膠原復合人工骨顆粒制備的操作便利性。⑵采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射法等方法對硫酸鈣/膠原復合人工骨顆粒就其微觀形貌、成分、力學性能、降解速度等進行分析研究。硫酸鈣晶體的尺寸分布較均勻（2-4μm），大部分膠原存在于硫酸鈣晶粒間隙之間，連接硫酸鈣晶粒。通過體外降解實驗發現，這種結構有效地抑制了硫酸鈣

4、的過快降解，膠原含量越高，降解速率越慢。以pH值為3、濃度8 mg/mL膠原溶液制備的復合人工骨顆粒經21天降解實驗后，其顆粒余重較無膠原的硫酸鈣顆粒提高1倍以上，有效地減緩了降解。同時，人工骨顆粒的抗壓強度性能測試表明，隨著膠原含量的提高，材料的抗壓強度呈逐漸增大的趨勢。膠原濃度為6mg/mL時，最佳抗壓強度達到17.2Mpa。⑶細胞體外培養實驗結果表明：MC3T3-E1細胞在復合顆粒上可生長，細胞與材料粘附緊密，形態良好。隨著培養時