功能化多级复合孔生物活性玻璃的合成及性能研究

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目前,生物活性玻璃Bioglasses (BGs)作为一种新型骨组织修复材料,应广泛用于骨替代和骨修复方面。伴随人们对骨修复材料的要求越来越高,传统生物活性玻璃已不能够满足需要。并基于理想的骨修复材料的要求,功能化多级复合孔生物活性玻璃得以迅速发展。目前实现生物活性玻璃功能化最常见的两种方式:对生物活性玻璃掺杂来改性和与有机材料的复合。本文基于传统生物活性玻璃的基础上,通过对材料多孔结构的调制,进行磁性的掺杂和有机复合功能化为改善其性能。并对合成材料进行一系列表征,SEM、XRD、N2吸附-脱附、磁滞回线、接触角等。还对制备出的样品进行药物组装/释放性能及体外模拟成骨性能的评估。主要研究内容如下:(1)以筛选出适合尺寸的NaCl颗粒为大孔模板,表面活性剂P123为介孔模板剂和还原剂,通过一步法合成磁性复合孔生物活性玻璃。并研究样品在空气中煅烧时间对材料介孔相及磁性物质(Fe3O4)转变的影响。旨在合成出具有独特的结构特征和优越性能的复合孔生物活性玻璃体系。同时还研究该材料对药物分子布洛芬(IBU)的组装/缓释性能,体外成骨性能及生物相容性。(2)采用静电纺丝技术,制备出分级多孔介孔生物活性玻璃/聚乳酸(MBGs/PLA)有机/无机复合纳米纤维骨架。并研究加入介孔生物活性玻璃的量对复合材料的介孔相的影响。再者对制备出的复合材料进行药物缓释性能、释放机理及体外成骨性能的研究。(3)采用酸熏方法以及静电纺丝技术实现介孔生物活性玻璃与聚乳酸的一步复合。此方法操作简单、绿色环保。并且系统的研究所制备出复合材料的亲疏水性,药物缓释及体外成骨性能。研究结果表明,所得到的功能化复合孔生物活性玻璃都呈现出优异的药物组装/释放和快速诱导类似人体骨无机成分羟基磷灰石的沉积和生长的性能。这些材料有望应用于临床骨组织工程修复和替代。
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