论文部分内容阅读
随着科学技术的高速发展，新材料在社会各个领域的应用范围越来越广，特别是生物材料的应用已经得到了前所未有的高度重视。由于羟基磷灰石（HA）具有多种医用功能和良好的生物活性和生物相容性，而且目前所制备的羟基磷灰石复合材料还远不能满足临床的需要，故本文提出纳米羟基磷灰石复合材料的制备新思路：选择具有优异生物相容性和生物活性的糖类与羟基磷灰石复合体系为研究对象，采用仿生合成原理制备羟基磷灰石纳米生物材料，对其组成和结构进行了表征，并研究了该纳米生物材料形成的影响因素。论文主要内容归纳如下：1．通过对葡聚糖进行改性得到可溶性的羧甲基葡聚糖（CMG），利用CMG与Ca2+的相互作用，诱导HA成核生长，成功制备了CMG／HA纳米复合微粒。采用FT-IR、TEM、XRD、Zeta电位等测试方法对复合微粒的结构和性质进行表征。结果表明所制备的CMG／HA纳米复合微粒为核壳式结构（HA@CMG），CMG包裹在HA纳米颗粒表面，颗粒内径约为100nm，外径约为120nm。大小均一，分散性较好，性质稳定。论文还对核壳式结构HA@CMG纳米复合微粒的形成机理进行了探讨。2．通过向壳聚糖引入羧甲基得到羧甲基壳聚糖（CMC），以此为模板，仿生制备了CMC／HA纳米复合微粒，并研究了加入分散剂、交联剂对复合微粒的影响。测试结果表明，所制备的CMC／HA纳米复合微粒与CMG／HA纳米复合微粒不同，纳米颗粒形貌多样化，呈现棒状、长方体、球形以及分形等形状。加入分散剂和少量交联剂均使颗粒形貌发生变化，前者还使颗粒不易聚集。3．利用沉淀氧化法制得Fe3O4球形纳米颗粒，平均粒径为25nm。在仿生制备CMC／HA纳米复合微粒的基础上，进一步对该方法进行拓展，将Fe3O4纳米颗粒成功引入，制备得到CMC／HA／Fe3O4三组分的纳米磁性微粒。通过红外光谱分析表明，纳米磁性微粒中含有CMC、HA、Fe3O4三种物质。在XRD谱图中也检测到HA及Fe3O4的存在，表明在纳米磁性微粒中三者可能通过氢键或配位作用产生复合。4．利用酸溶法从猪骨的三个不同部位（管状硬骨、关节骨、肩胛软骨）提取胶原蛋白（Col）和制备纳米羟基磷灰石（HA），进行分组对比实验，从而分析不同部位在制取两者上的差异，并初步探索从同一猪骨中同时提取胶原蛋白（Col）和羟基磷灰石（HA）的可行性。结果表明，在本实验条件下，关节骨和软质骨适合提取胶原蛋白，而管状硬骨则适合制备羟基磷灰石。在利用酸溶法成功提取胶原蛋白的同时，制备纳米羟基磷灰石的效果并不理想，但是利用煅烧硬骨法，可以制得粒径在40nm左右的纳米羟基磷灰石。