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编号:643690
3D打印生物活性玻璃/羟基磷灰石骨修复材料的理化性能研究
http://www.100md.com 2022年6月10日 宁夏医科大学学报 2022年第5期
骨组织,样件,1材料与方法,1仪器与试剂,2方法,3统计学方法,2结果,1生物活性玻璃,羟基磷灰石复合支架的外观结构,显微结构及孔隙率,2生物活性玻璃,羟基磷灰石复合支架力学分析结果,3生物活性玻璃,羟
     王 鑫,赵 帆,甄 平

    (1.宁夏医科大学,银川 750004;2.甘肃省人民医院,兰州 730000;3.西北民族大学,兰州 730030;4.中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院,兰州 730000)

    骨修复材料的最优解是自体骨移植,但由于其数量有限及异体骨存在排异反应,因此临床上尝试采用生物材料替代自体骨移植。多种材料均可用于制备骨修复材料,包括可降解金属材料如铁-锰支架[1]、镁合金支架[2]、多孔镁支架[3]等;与天然骨具有相似矿物成分的材料如羟基磷灰石[4]、β-磷酸三钙(β-TCP)[5]、生物活性玻璃[6]等;有机高分子材料如聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)[7]等。这些材料在机械强度、成骨性、可降解性方面分别具有出色表现,但难以实现多方面优势的整合。羟基磷灰石因其本身为人体骨组织的主要无机物成分,作为人工骨支架修复材料已应用于临床多年[8]。研究[9-11]已证实,羟基磷灰石具有一定成骨性及生物相容性,可通过加入其他材料解决降解性较差的问题。生物活性玻璃可与人体骨组织发生键合[12-13],将生物活性玻璃加入传统陶瓷材料中有望提高其降解性能[14],但传统制作工艺如冷冻干燥法、添加造孔法无法实现材料的多孔特点[15],会对移植后的代谢、血供产生影响[16],而使用3D打印技术可解决孔隙率及孔径不可控的问题[17]。本研究设计了复合材料模型,通过3D打印技术完成生物活性玻璃/羟基磷灰石复合支架的制备,分析测试其表面形貌特征,检测其力学性能、孔隙率及降解性能,以期为骨修复材料的选择提供新的可能。

    1 材料与方法

    1.1 仪器与试剂

    主要试剂:羟基磷灰石(中国昆山)、生物活性玻璃(北京有机化学厂);主要仪器:3D打印机(德国Envision TEC公司)、LGJ冷冻干燥机(解放军军事医学科学院实验仪器厂)、扫描电镜(Zeiss Gemini Ultra-55)、紫外分光光度仪(G1115A,美国HP公司)、万能材料力学试验机(日本SHimadzu公司)、超声破碎仪(中国上海)。

    1.2 方法

    1.2.1 生物活性玻璃/羟基磷灰石复合支架的制备 采用生物活性玻璃(BG%)/羟基磷灰石(HA%)BG0/HA100、BG10/HA90、BG20/HA80、BG30/HA70、BG40/HA60、BG50/HA50、BG100/HA0的配比混合液作为打印墨水 ......

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