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本论文主要包括两部分内容:第一部分研究二氧化硅(SiO2)对羟基磷灰石(HA)的作用,采用机械共混法将两相混合,研究在1000-1200℃时烧结SiO2对HA热稳定性的影响,随后评价SiO2的掺入对HA生物学性能的影响;第二部分为湿法合成含硅的磷灰石,在HA的合成过程中加入正硅酸乙酯(TEOS),利用TEOS的水解和缩聚,使SiO2能在微观尺度上与HA混合,研究SiO2对HA成核及晶粒生长的影响,并在800-1100℃进行高温烧结,研究高温时Si对HA热稳定性的影响。 本实验采用X射线衍射(XRD)分析样品的相成分,利用红外光谱分析(FT-IR)确定样品中是否存在羟基、磷酸根和硅酸根,通过TG-DSC来分析样品的热失重和吸热放热温度,通过乳酸脱氢酶(LDH)来评价SiO2/HA的细胞毒性,Alamar Blue来比较细胞的增殖情况,碱性磷酸酶(ALP)来比较不同烧结温度下SiO2/HA对细胞活性的影响,4,6-联脒-2-苯基吲哚(DAPI)细胞核染色来观察不同样品上细胞的分布情况。 研究结果表明:在SiO2与HA共混体系中,SiO2通过催化作用使HA结构在1000-1100℃之间开始发生分解,在1200℃时HA完全分解,分解产物为SiO2稳定的α-TCP和磷酸氧四钙(TTCP),并无其它杂相成分如CaO和硅酸盐生成,由于纯HA在1350℃以下能够稳定存在,因此SiO2降低了HA的结构稳定性,高温下SiO2未发生变化,没有与HA反应生成任何硅酸盐,所以在整个过程中SiO2起着破坏HA结构的作用 体外细胞培养表明:LDH结果表明SiO2/HA-1100的细胞毒性最低;通过Alamr Blue和ALP检测,得出在HA没有分解的情况下,SiO2的加入比纯HA有更好的细胞增值和分化能力;在HA部分分解的情况下,SiO2/HA混合物以及HA与其分解产物SiO2稳定的α-TCP和TTCP的混合物都较纯HA更有利于细胞的增殖和分化;在HA完全分解的情况下,由于产物中缺乏HA,因此其生物相容性又有所下降:DAPI的检测结果从一定程度上呼应了LDH、Alamar