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1、納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料(n-HA/PA)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型醫(yī)用復(fù)合材料。這種復(fù)合材料具有高度的仿生性,其無(wú)機(jī)相的納米羥基磷灰石在化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)上同骨磷灰石極為相似,其含量可達(dá)到65 wt%,亦接近自然骨中磷灰石晶體的含量水平;有機(jī)相聚酰胺(PA)與人體的膠原蛋白在分子結(jié)構(gòu)上十分相似,含有極性的酰胺鍵和羧基,使其能引導(dǎo)組織細(xì)胞生長(zhǎng),促進(jìn)細(xì)胞生成類骨質(zhì)進(jìn)而礦化,加快骨損傷的愈合。這類材料還具有優(yōu)良的力學(xué)相容性,可用于承力骨
2、的修復(fù)。由其制成的致密型脊柱和椎板等產(chǎn)品已經(jīng)大量用于臨床,并取得了良好的修復(fù)效果。這些結(jié)果表明納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料具有優(yōu)良的生物相容性、生物活性和與自然骨匹配的力學(xué)性能,是一種可用于承力部位骨修復(fù)和替代的新型高仿生性生物材料。 本研究以納米羥基磷灰石/聚酰胺復(fù)合材料為原料,采用化學(xué)發(fā)泡法,通過(guò)注塑和熱壓方式制備多孔材料,并對(duì)其性能進(jìn)行研究。 熱壓成型方式制備的多孔納米羥基磷灰石/聚酰胺66復(fù)合材料(n-HA/P
3、A66)孔隙率約為35%~57%,孔隙部分貫通,平均孔隙尺寸約為280~500μm。該多孔材料具有良好的力學(xué)性能,抗壓強(qiáng)度達(dá)到13~46MPa??紫堵屎涂紫督Y(jié)構(gòu)受單模材料用量,發(fā)泡劑比例和復(fù)合材料中納米羥基磷灰石含量的影響。當(dāng)發(fā)泡劑的用量為2 wt%,復(fù)合材料中羥基磷灰石的比例為30 wt%,單模材料的用量為11.5g或更低時(shí),可獲得良好的孔隙結(jié)構(gòu)。XRD和IR分析表明熱壓法制備多孔材料對(duì)材料本身的組成和結(jié)構(gòu)均無(wú)影響。 注塑成型
4、方式所獲得的多孔n-HA/PA66材料具有較高的孔隙率,可達(dá)到87%,孔呈近似球狀,分布均勻,孔徑在50~700微米范圍內(nèi),平均孔徑約為300~500微米,抗壓強(qiáng)度在1~33MPa之間。比較注塑和熱壓成型方式發(fā)現(xiàn):注塑法適宜制備高羥基磷灰石含量、高孔隙率的多孔材料,而且效率極高。因此,注塑成型方式適合于大規(guī)?;a(chǎn)。本研究還采用注塑成型方式制備了多孔納米羥基磷灰石/聚酰胺6(n-HA/PA6)復(fù)合材料,考察了發(fā)泡劑的用量及多孔材料性能。
5、結(jié)果發(fā)現(xiàn):發(fā)泡劑的最佳比例為0.5 wt%,多孔n-HA/PA6材料具有與松質(zhì)骨相似的多孔結(jié)構(gòu),孔徑為100~700μm,孔的貫通性好,孔隙率可通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)進(jìn)行控制,最高可達(dá)到88.6%;總孔隙率相近的情況下,n-HA含量高的多孔材料的壓縮強(qiáng)度較高;孔隙率在58~88%范圍內(nèi),多孔材料的抗壓強(qiáng)度在1.1~15.6MPa,與人松質(zhì)骨的抗壓強(qiáng)度相當(dāng)。 對(duì)于生物醫(yī)用材料而言,在用于臨床前,其生物安全性必須得到評(píng)價(jià)。本研究按照GB/
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