HA-Mg多孔骨修复材料的研究
人工合成的多孔羟基磷灰石(HA)是十分重要的骨修材料，这是由于它的组成性质与人体硬组织的HA很相似，并具有良好的生物相容性，能在短时期内与生物骨形成骨性结合，植入体内不仅安全、无毒，还能传导骨生长，但HA脆性大、强度低，不能单独作为人体承力部位的骨修复。金属镁的弹性模量与生物骨较为接近，可降低应力遮挡效应。镁离子是生物体所需的离子。纯镁与羟基磷灰石复合，将两者的优点相结合制备成多孔HA-Mg骨修复生物材料应用在生物领域，国内外文献尚未见报道。
首先以Ca(H<,2>PO<,4>)·H<,2>O和Ca(OH)<,2>为原料，采用化学沉淀法制备平均粒径在30nm-70nm之间，晶粒多为球状的纳米级HA粉体。其次利用自制的HA粉体与纯镁混合，采用造孔剂法制备多孔HA-Mg骨修复生物材料。将粉末混合均匀后放入模具中，压制压力是150MPa-400MPa，烧结温度是1100℃-1300℃，保温时间是1h-7h。检测手段有SEM、TEM、XRD分析及万能实验机。
实验结果表明，当造孔剂Mg含量为20wt％，烧结温度1200℃，保温时间3h，压制压力200MPa-300MPa时，制得HA-Mg多孔骨修复材料的平均孔隙率、平均孔径达到峰值，抗压强度高达22MPa，弹性模量最接近人骨。
TEM表明，HA-Mg多孔骨修复材料的粒子尺寸仍为纳米级，在多孔HA-Mg晶格里发现有Mg存在，Mg<'2+>可能部分取代Ca<'2+>。
XRD表明，Mg和HA骨修复后烧结，有新相Ca<,2.81>Mg<,0.19>(PO<,4>)<,2>及MgO生成；HA-Mg多孔体浸泡后在材料表面有磷灰石(含Mg)生成的同时，还有生物活性的新相CaMg<,5>(CO<,3>)(PO<,4>)<,3>(OH)及Ca<,2.18>Mg<,0.19>(PO<,4>)<,2>生成，且生物活性优于HA，而致密的HA在其表面则没有诱导磷灰石形核。由此可见，HA-Mg多孔骨修复材料是一种很有应用前景的生物材料。
羟基磷灰石;多孔材料;抗压强度;骨修材料
佳木斯大学
硕士
材料学
李星逸
2007
中文
R318.08
62
2007-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）