骨组织工程支架材料
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0.5 本书的主要内容及特点

本书将近年来研究的相关骨组织工程支架方面的研究内容展现给读者。本书中所述的骨组织工程材料以纳米复合材料为主体,涉及多种骨组织工程支架的设计方法及支架材料的表面修饰。主体制备材料可包括无机非金属材料HA、TCP、BCP、生物活性玻璃及天然HA(猪骨)、造孔剂等;高分子材料主要以壳聚糖为主,添加中药骨碎补粉和水提取骨碎补,选用硅烷偶联剂(KH-570)、单体丙烯酰胺、交联剂亚甲基丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、聚丙烯酸钠等。金属材料主要为纯的钛、镁或其中添加锌、银或铜等。依据不同部位骨修复对材料孔隙率、强度、降解性和生物活性的要求不同,选择不同材料和制备方法。采用湿法合成制备HA、TCP、BCP等主要原料,以高分子材料为骨架材料,并添加活性物质或偶联剂提高骨支架材料性能。

第1章主要介绍HA制备及分散剂对纳米HA形貌、尺寸及团聚的影响,并通过体内和体外的相关毒性实验,验证不同分散剂对其的影响。第2章中的HA-生物活性玻璃支架材料采用有机泡沫浸渍法,研究陶瓷浆料组成及性能的关系以及添加剂对料浆流动性和稳定性的影响,并用流变公式进行计算。制备出孔径200~400μm、孔隙率达70%~80%、孔隙相互贯通,具有一定强度和韧性、生物相容性好的支架材料;经过体外模拟和体内动物植入实验进行证实,可应用于具有一定承载力的骨修复场合。第3章中HA-磷酸钙-壳聚糖骨组织工程支架材料的制备方法为凝胶注模法,研究了单体丙烯酰胺(AM)、交联剂亚甲基丙烯酰胺(MBAM)、磷酸钙类粉体和壳聚糖粉配比关系试验,并采用偶联剂单烷氧基型钛酸酯偶联剂(NDZ-101)和硅烷偶联剂(KH-570)来改性磷灰石,其抗压强度为20~38.5MPa,孔隙率在43%~66%。第4章和第5章采用冷冻干燥技术制备中药骨碎补-双相磷酸钙-壳聚糖骨组织工程支架和天然羟基磷灰石-壳聚糖骨组织工程支架,具有抗菌和促进早期骨生长的作用。以壳聚糖为模板的支架材料,可用于非承载或承载很弱骨修复。第6章中的生物活性医用多孔钛材料是以碳酸氢铵作造孔剂,采用粉末冶金法制备而成,并经碱处理及热处理表面改性获得表面活性,通过体外模拟研究其生物活性。该种材料可用于修复具有一定承载能力和骨生长后仍需要保持力学支撑的骨修复场合。第7章以细菌纤维素(BC)为基础材料,采用物理交联或化学交联方法,与纤维蛋白(Col)、羟基磷灰石(HA)、明胶(GEL)等复合,再利用冷冻干燥法制备骨组织工程支架材料,进行细胞黏附性实验和颌骨缺损修复研究。该支架材料可用于非承载或低承载的骨修复。