原位生长纳米羟基磷灰石/壳聚糖基复合材料

本文用原位沉积法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖(n-HA/CS)复合材料。研究了在室温和水热条件下原位沉积法制备n-HA/CS复合材料的制备工艺、纳米羟基磷灰石(n-HA)原位生长机理和空间分布以及反应条件对n-HA原位生长的影响。 实验结果表明,原位生长的n-HA分散性好,n-HA晶体弥散分布在CS基体中。在室温条件下,体系表层和内部n-HA原位生长存在很大的差异,体系表层n-HA生长情况较好,结晶度高;体系内部n-HA原位生长速度较慢,原位沉积不均匀,这是由于离子在凝固液中扩散缓慢造成的。而在水热条件下,由于离子的扩散系数提高,凝固液扩散速度增大,表层和内部n-HA原位生长的差异性减小。温度越高,差异性越小。这就解决了在室温条件下,原位沉积不均匀的问题。 温度和pH值对n-HA的原位生长有很大影响。反应温度越高,n-HA的生长速度越快,n-HA晶体的结晶度越高,n-HA晶体的平均晶粒尺寸越大。在温度达到120℃时,HA晶体在(211)面发生了择优生长。pH值越高,n-HA的生长速度越快,n-HA晶体的结晶度越高,n-HA晶体的平均晶粒尺寸越大。通过对复合材料吸水率的测定,可以发现,弥散分布在CS基体中的n-HA晶体可以阻止水分进入材料内部,降低材料的吸水率。CS的吸水率对CS的性能有较大的影响。吸水率的降低,对于CS基复合材料在水环境下的应用有较大的意义。 本文用粒子致孔剂法制备了n-HA/CS多孔复合组织工程支架。用粒子致孔剂法制备得到的n-HA/CS复合多孔支架,孔径大(500μm),贯通性好,孔隙率高,可以作为组织工程支架应用于体外三维空间培养工程化组织,可望在组织工程中得到较好的应用。 本文用模拟体液(SBF)体系研究分析了n-HA/CS复合材料的体外降解行为。在纯CS材料体外降解过程中,CS的降解,使溶液的pH值降低,而pH值的降低,又使CS的降解速度加大,这两个过程相互作用,使CS的降解速度不断加大,这就导致CS的降解速度过快。而在复合材料降解过程中,