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钙磷多孔陶瓷由于具有良好的生物相容性和骨传导性,是理想的骨缺损修复材料。本文先对纳米羟基磷灰石(HA)的合成进行了研究,应用有机泡沫浸渍法制备了钙磷多孔陶瓷,之后采用真空浸涂工艺在其表面制备了明胶/HA复合涂层和壳聚糖/HA复合涂层,研究了涂层对钙磷多孔陶瓷孔隙率和抗压强度的影响。最后,通过体外浸泡实验评价了涂层涂覆前后钙磷多孔陶瓷的生物学性能。
采用酸碱中和法制备HA粉末,研究了液-固体系中原料粒度、反应温度、反应物浓度对合成HA的影响,得出粒度在50~88μm,反应温度0℃,反应物浓度为0.3mol/L时,可以得到均匀、分散的纳米HA粉末。
以HA和β-磷酸三钙(β-TCP)为原料,复合磷酸盐为粘结剂,应用有机泡沫浸渍法制备了钙磷多孔陶瓷,经950β烧结2h,得到的多孔陶瓷平均孔隙率为85%,抗压强度为3.2MPa。
为提高钙磷多孔陶瓷的力学性能和生物活性,分别采用明胶/HA复合涂层和壳聚糖/HA复合涂层对钙磷多孔陶瓷进行增强处理。研究表明,明胶/HA和壳聚糖/HA涂覆均能提高钙磷多孔陶瓷的力学性能,抗压强度分别增加到4.89MPa和4MPa。
模拟体液浸泡实验表明,复合涂层处理前,钙磷多孔陶瓷的失重随时间的增加而增加,表现出一定的降解性;复合涂层处理后,涂层先降解,然后钙磷多孔陶瓷再降解。钙磷多孔陶瓷浸泡14天后,表面有沉积物生成,表现出良好的生物活性。