發(fā)布時間：2020-11-09 07:50

　　 納米羥基磷灰石(nHA)的表面能較大,在聚乳酸(PLA)中分散不均,從而出現團聚現象,影響羥基磷灰石/聚乳酸(HA/PLA)復合材料的綜合性能。因此,選擇不同種類的親水改性劑對nHA進行表面修飾,改善nHA在nHA/PLA復合材料中的分散性。通過對多巴胺(DA)、聚乙二醇(PEG)、殼聚糖(CS)等親水改性劑的改性效果進行分析,最終選用具有良好生物活性和可氧化自聚的DA作為HA的親水改性劑。對改性HA進行紅外光譜分析,發(fā)現聚多巴胺(PDA)的特征官能團。同時,改性HA的粒徑明顯的增大,說明親水改性劑DA氧化自聚生成PDA實現了對HA的包覆改性。當DA的用量為6wt%時,即可實現HA在PLA中的良好分散。以無水乙醇作為致孔劑,通過致孔的方法制備具有較高的孔隙率的HA/PLA多孔復合材料。由于HA在無水乙醇中的溶解度較大,同時,無水乙醇為PLA的不良溶劑,可誘導相分離實現復合材料的致孔及HA在基體中的良好分散。無水乙醇具有揮發(fā)快、高效、無毒的特點,得到的多孔復合材料具有良好的孔結構形貌,孔隙率最高達49.91%,但HA與PLA的比不超過4∶10。多孔復合材料應需要滿足骨組織工程對復合材料的性能要求,尤其是力學性能;因此,需要對多孔復合材料進行增強。選用脫膠蠶絲纖維(DSF)作為增強材料;同時,DA改性DSF還原銀離子原位生成納米銀粒子(Ag NPs),賦予DSF抗菌活性,得到抗菌脫膠蠶絲纖維(ADSF)。改性nHA作為填料,乙醇作為致孔劑,ADSF作為增強材料制備ADSF/nHA/PLA多孔復合材料。ADSF/nHA/PLA多孔復合材料具有良好的孔結構形貌,孔隙率最高達75.8%,這利于細胞的黏附、增殖和分化;且ADSF與基體具有較好的界面作用,壓縮強度最高達9.9 MPa。同時,隨著nHA的含量提高,ADSF/nHA/PLA多孔復合材料表面的礦化晶體層更加完善,復合材料的成骨能力提高。ADSF的引入對MC3T3-E1細胞的增殖沒有明顯的影響,而含有多孔復合材料的菌液的OD值顯著降低,顯示出良好的抗菌活性。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R318.08;TB332
【部分圖文】：

圖 2-1 HA 的表面改性示意圖Figure 2-1 Schematic diagram of surface modification of HA2.2.2 改性 nHA 的分散性驗證改性 nHA 顆粒在 PLA 中的分散性，將 DA 改性后的 nHA 顆粒分散在PLA 溶液中制備 PLA/HA/DA 復合材料，通過 SEM 觀察 nHA 在 PLA 中的分散狀態(tài)。首先，對 nHA 進行表面改性，DA 的含量分別為 0、2、4、5、6、8wt%（nHA 的量），并將樣品表示為 HA、HA/DA-2、HA/DA-4、HA/DA-5、HA/DA-6、HA/DA-8。探究 DA 的含量對 nHA 在 PLA 中分散狀態(tài)的影響。首先，進行樣品的制備，nHA 在所有樣品中的含量均為 10wt%，將 nHA 添加到溶劑二氯甲烷中進行分散，在攪拌的狀態(tài)下添加到 PLA 溶液中，超聲 30 min 后充分攪拌，將溶液密封靜止脫氣，脫氣后的溶液通過鑄膜法制成樣品。隨后，將樣品在 60 ℃下

在 CH2Cl2與 C2H5OH 的混合溶劑中，然后加入 PLA 溶液中，通過鑄膜的方法制備成樣品。本實驗單純用相分離法來制備多孔復合材料，通過非溶劑乙醇的引入，成功實現了相分離，制備出了 nHA/PLA 多孔復合材料，樣品中的溶劑可自然干燥，省去了冷凍干燥這一過程，無需后處理，操作過程簡單易行。2.2.4 負載 Ag NPs 的 ADSF 的制備實驗中，首先是制備負載 Ag NPs 的抗菌纖維 ADSF。用 DA 對 DSF 進行表面改性，使用 1 mg/L 的 DA 溶液，溶劑為 tris-HCl 緩沖液（pH = 8.4）。將 DSF置于溶液中并靜置 24 h，待反應完成后，將改性的 DSF 浸入去離子水中洗滌三次。將洗滌過的纖維加入濃度為 50 mM 的硝酸銀溶液中，在無光條件下靜置 12h。反應完成后，將改性的 DSF 用去離子水洗滌三次，然后再浸入乙醇中，洗滌完成后將纖維放入培養(yǎng)皿中，在室溫下干燥得到抗菌纖維 ADSF，如圖 2-2 所示。

ADSF 的量分別為 0, 2.5, 5.0 和 7.5wt%。在該實驗中，CH2Cl2用作 PLA 的溶劑，C2H5OH 用作 nHA 的分散劑。ADSF/nHA/PLA 多孔復合材料通過鑄膜的方法獲得。對樣品性能的測試表明樣品的性能不符合要求，因此需要進一步調整各組分的比 例以制備 出性能優(yōu)異的復合 材 料。將 ADSF 的量 保持為 5wt%，ADSF/nHA/PLA 復合材料的各組分的質量比為 5:10:85, 5:15:80, 5:20:75。ADSF/nHA/PLA 復合材料以 5:10:85 的質量比為實例。詳細的制備過程如下：稱取 25.5 g PLA，加入 CH2Cl2至體積為 100 ml，并在攪拌下形成均勻溶液。將 3 gnHA 分散在 20 ml C2H5OH 和 10 ml CH2Cl2的混合溶液中，充分攪拌并加入到PLA 溶液中。最后，將 1.5 g 負載有 Ag NPs、長度約為 1 mm 的 ADSF 纖維加入到 nHA/PLA 共混物溶液中，充分攪拌，并使其靜置并揮發(fā)。最后，制備出具有多孔結構的 ADSF/nHA/PLA 復合材料并驗證復合材料的生物活性和抗菌性能，如圖 2-3 所示。
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 代釗;汪大林;;鍶取代羥基磷灰石的制備方法和生物學特征[J];中國組織工程研究;2018年06期

2 安慶國;沈志成;黃科;黃啟會;張娟娟;黃宏升;;不同形貌羥基磷灰石的制備研究進展[J];廣州化工;2018年16期

3 趙雪妮;王婉英;王旭東;張靖;張黎;何富珍;楊建軍;;鎂摻雜羥基磷灰石的制備及其生物活性研究[J];陜西科技大學學報(自然科學版);2017年02期

4 張傳志;曹洪輝;周庾;胡曉波;盧衛(wèi)忠;張?zhí)��?;淫羊藿苷/富血小板血漿微球/羥基磷灰石復合材料制備及特性研究[J];中國中醫(yī)急癥;2017年03期

5 劉鑫喆;王健平;王佳琪;楊薇;黃歆博;;摻鎂-羥基磷灰石對牙周韌帶細胞的影響[J];黑龍江醫(yī)藥科學;2017年02期

6 王潤南;張丹丹;王璇;王婷;張珍明;李樹安;;貝殼粉制備球形羥基磷灰石[J];化工時刊;2015年04期

7 吳海飛;馬倩蘭;韓冰;孫玉華;;羥基磷灰石多肽成骨細胞實驗研究進展[J];人人健康;2017年10期

8 羅樂;蔣大鵬;趙讀亮;嚴中亞;程光存;方曉東;陶汝華;;燒結溫度對羥基磷灰石靶的影響[J];量子電子學報;2014年02期

9 樂毅;;新型高柔韌性羥基磷灰石耐火紙[J];科學;2014年02期

10 羅樂;趙讀亮;蔣大鵬;嚴中亞;程光存;方曉東;;高溫燒結羥基磷灰石靶的細胞相容性[J];量子電子學報;2014年03期

相關博士學位論文 前10條

1 王麗萍;微量氟、鋅、鍶摻雜羥基磷灰石晶體結構及生物學效應研究[D];中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所);2018年

2 易文君;羥基磷灰石/聚乳酸復合材料的制備及其性能研究[D];湖南大學;2018年

3 周楊;羥基磷灰石微納結構的制備及應用研究[D];中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所);2018年

4 張永剛;羥基磷灰石一維微/納米材料的合成、性能及應用研究[D];中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所);2018年

5 何軍勇;羥基磷灰石納米吸附材料的設計、制備及對水中微污染物去除機理研究[D];中國科學技術大學;2018年

6 許光月;羥基磷灰石負載金屬催化的選擇性加氫反應研究[D];中國科學技術大學;2018年

7 何遠懷;羥基磷灰石/Ti-13Nb-13Zr生物材料的制備和性能研究[D];昆明理工大學;2018年

8 李濤;納米修飾羥基磷灰石負載茶黃素-3,3'-沒食子酸酯用于骨缺損修復的研究[D];河北醫(yī)科大學;2018年

9 張志偉;基于生物組學的羥基磷灰石骨誘導機理研究[D];東南大學;2015年

10 劉勤;羥基磷灰石納米粒載體介導的大鼠肝細胞體內外基因轉染實驗[D];中南大學;2005年

相關碩士學位論文 前10條

1 李仲軍;鑭、釔改性羥基磷灰石的制備及除磷性能研究[D];南昌航空大學;2019年

2 李淼;微量元素摻雜羥基磷灰石的制備及生物學效應研究[D];上海師范大學;2019年

3 張夢霖;載地塞米松中空羥基磷灰石微球對人牙髓細胞體外增殖、分化影響[D];吉林大學;2019年

4 陳練練;磁性羥基磷灰石/殼聚糖納米材料的制備及其吸附蛋白質性能的研究[D];武漢科技大學;2019年

5 李剛;羥基磷灰石與聚乳酸復合材料的制備與性能[D];貴州大學;2019年

6 張森;Mg~(2+)/Ce~(3+)共摻羥基磷灰石的制備及性能研究[D];陜西科技大學;2019年

7 徐安平;銀摻雜羥基磷灰石復合材料的合成、表征及相關性能研究[D];深圳大學;2018年

8 張自強;鍶摻雜羥基磷灰石復合物（殼聚糖與氧化石墨烯）的制備及性能研究[D];深圳大學;2018年

9 章結焱;羥基磷灰石負載鐵鈀雙金屬對重金屬污染的修復研究[D];杭州電子科技大學;2018年

10 羅瑋華;單分散羥基磷灰石納米晶的表面功能化及其生物應用[D];西北大學;2018年

本文編號：2876118