可降解聚酰胺类骨折内固定材料表面的HAP涂层

第19卷第1期 高分子材料科学与工程 v。1．19，N0．1 2003年 1月 POI YM ER M ATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Jan．2003 可降解聚酰胺类骨折内固定材料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的 HAP涂层 牟静芳，孙 红，唐应武，张复实，吴周是 (清华大学化学系。北京 100084) Chan Shek—Kiu (澳f-1大学科技学院，澳f-1) 摘要：使用乙酸一聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)一羟基磷灰石(HAP)体系，采用低温浆料粘涂技术对可降解 聚酰胺类骨折内固定材料进行表面涂数处理，得到了完全覆盖的、有一定粘结强度的均一的HAP涂层。 XRD、SEM 和 FT—IR实验表明本方法得到的 HAP涂层，其主要成分以 HAP(Cal。(PO．) (OH)2)的形式 存在，保持 了具有生物活性的结构形态，且结晶度良好。涂层具有一定的孔隙度，这有利于新骨组织的生 长。同时还可吸附其他生物活性物质及药物。本方法是一种增加骨植入物生物活性的有效方法。 关键词：表面涂层；生物活性；羟基磷灰石；聚酰胺类复合材料 中图分类号 ：TQ323．6 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—7555(2003)01—0212-03 研制具有生物活性的可降解骨折内固定材 料是现在生物医用材料研究的一个热点。而生 物涂层则是其中较为有效的一种方法。生物涂 层，即将具有生物活性的物质涂敷于基体材料 表面，在不改变原有基体材料的力学性能、降解 性能等的同时又为其增添了生物活性L1 ]。 聚酰胺类复合材料是一种国外已商品化而 国内也即将商品化的、可生物降解的用于制备 骨折内固定器械的材料L3]。它拥有骨折内固定 所需要的力学强度，同时又是可生物降解的。但 与大多数现有的骨折内固定材料一样，它在骨 折愈合过程中只能起单纯的支撑作用，而无诱 导或促进骨生长的生物功能。 羟基磷灰石(HAP)是天然骨的主要成分 之一，其在植入体内后，能与骨之间形成一连接 很强的界面，为骨生长提供一个支架或模板Lz]， 故被认为是一种生物活性物质。但若单纯用 HAP作内固定材料，其力学强度不能满足要 求 。 考虑到上述两种材料各 自的特点，若将 HAP涂敷在聚酰胺类复合材料的表面，形成一 个具有生物活性的薄膜即可以将复合材料的力 学性能和 HAP的生物活性有机地结合起来。 收稿 日期：2001—04一i0；修订日期：2001～07—22 基金项目：国家 863 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 715-002基金项目 作者简介：牟静芳(1974一)，女，硕士． 本文采用一种表面粘涂技术 ，实现了聚酰胺 类复合材料表面的HAP涂层。 1 实验部分 1．1 材料及仪器 聚酰胺类复合材料：深圳善航公司提供；聚 甲基丙烯酸甲酯(PMMA)：清华大学化工系提 供；HAP粉末：四川大学生物材料工程研究中 心 提供 ；乙酸 ：化学纯 ；SEM：S一450型 ；XRD： Bruker D8型，德国产；FT一1R：Nicolet 560型。 1．2 粘涂层的制备 粘涂层由粘料、HAP和辅料组成。其中粘 料为 PMMA，辅料为有机或无机溶剂(如乙酸 (AC)、去离子水等)。将 PMMA和溶剂按一定 比例混合，在加热(60℃～8O C)条件下搅拌， 待 PMMA完全溶解后再加入一定量的 HAP 粉末，充分搅拌，制得一种白色浆料，待用。 1．3 聚酰胺类复合材料的表面涂层 以聚酰胺类复合材料为基体，将上述浆料 刷涂在复合材料表面上，待 自然干燥后，再置于 真空干燥器内充分干燥以除去残余的溶剂，则 在材料表面得到 了所需要 的 HAP—PMMA涂 维普资讯 http://www.cqvip.com l 第 1期 牟静芳等：可降解聚酰胺类骨折内固定材料表面的 HAP涂层 层 。 1．4 涂层的检测 采用扫描电镜直接观测涂层的形貌和孔 隙。小心剥离涂层，由X射线衍射确定涂层中 Ca—P化合物的结构，通过 FT—IR检测涂层的 主要组成 。 800 U 40O O A l{I IIIlI} lllII⋯IIjllllIiII}II⋯ 120 — 、 0 |80 玉 加 O 2-The,--Scale l0 30 50 70 2．Thela．Scale Fig．1 (A)the standard XRD pattern of HAP and(B) the XRD pattern of the coating 2 结果与讨论 2．1 涂层中 Ca—P化合物的结构分析 (a)HAP：PMMA=1：2 通过 XRD(Fig．1)和 FT—IR(Fig．2)实验 ， 证明涂层中的 Ca—P化合物是以HAP的形式 存在。从 Fig．1可以看出，涂层的XRD图(B) 和 HAP的 XRD 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 图(A)是一致的，即涂层 中的主要成分是 HAP，说明 HAP在制备成粘 涂层浆料和涂敷在复合材料表面的过程中其组 成未变。另外，通过分析Fig．1(B)可知，涂层中 的HAP主要是以结晶态的形式存在。 HAP的生物活性主要源于晶体中的0H 基团L5]。在涂层 的 FT—IR图(Fig．2)中可 以明 显看到羟基(一0H)的吸收峰，另外还有磷酸根 离子(PO：一)的特征吸收峰。这进一步证明了涂 层的HAP结构及活性在本工艺过程中保持 良 好。 由 PMMA、HAP以及溶剂按不同配比制 得的涂层，其 XRD和 FT—IR 图与 Fig．1和 Fig．2是一致的。所以制备涂层过程中各原料 的含量的选择 是不影 响涂层 中 HAP的结构 的。 Fig．2 FT—IR spectrum of HAP coating (b)HAP ：PMMA一2：1 Fig．3 The SEM of HAP—PMMA coating 2．2 涂层的形貌分析 为使涂层具有一定的分散度和合适的孔 隙，与基材间又有较强的粘接强度，本文试验了 HAP—PMMA—AC体系 (简称 HPA 体 系)中 HAP与 PMMA 的不 同配比，通过分析得 出了 下述结论 。 维普资讯 http://www.cqvip.com 214 高分子材料科学与工程 (1)随“HPA体系”中 PMMA含量 的增 加，涂层中PMMA的形貌也有明显变化。由几 乎看不到(Fig．3(c))至很明显的片状(Fig．3 (b))甚至泡状(Fig．3(a))的形貌。 (2)随“HPA体系”中HAP含量的增加，涂 层中HAP分布趋于紧密(见Fig．3)。由零星的 分布(Fig．3( ))、较密集分布(Fig．3(b))到密 集分布(Fig．3(c))。通过配比和工艺的调整，可 获得适合不同 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 的分散度和孑L隙率。一定的 孔隙率为涂层的应用又提出了新的方向。即可 应用 HAP来提供其他生物活性物质存在的场 所，如吸附一些生物活性物质(如骨形成蛋白 BMP)。 综上所述，本文可通过配比和工艺控制使 制备的涂层在孑L隙度、均匀度上均能用于制备 不同需要的内固定材料的表面修饰，为该方向 的研究提出了建设性的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 [1] [2] [3] [4J [5] 参 考 文 献 2003年 曾绍先 (ZENG Shao—xian)．化学进展 (Progress in Chemistry)，1997，9(1)：90～ 98． Woiciech S，Masahiro Y．J．Mater．Res．．1998，13 (1)：94～ 117． Liu J Y，Wu G S，el ．Journal of Hemorheology， 1998，8(4)：62～ 63． 翟海潮 (DI hai—chao)．牯接与表面牯涂技术(第二版) (Cohesion and Surface Co ating Technology) (Second Edition)．北京：化学工业出版社 (Beijing；Chemical Industry Press)，1997． 郑乐华 (ZHENG Yue—hua)，高苏文 (GAO Su—wen)， 等．华南理工大学学 报(自然科学版)(Journal of South China University of Technology (Natural Sci— ence))，i997，25(5)：127～131． BIoACTIVE HYDRoXYAPATITE CoATING oN PoLYAM IDES IM PLANT MOU Jing—fang，SUN Hong，TANG Ying—WU，ZHANG Fu—shi，WU Guo—shi (Department of Chemistry，Tsinghua University，Beijing 1 00084，China) Chan Shek—Kiu (University of Macau，尸．0．Box 3001，Macau，China) ABSTRACT：Hydr0xyapatite (HAP)formation on the surface of the degradable polyamides im— plant by a coating technology was studied．A suspension of HAP-PM M A—Acetic Acid was pre— pared and brushed on the surface of the implant at room temperature．SEM ，XRD and FT—IR were employed to study the composition and the microstructure of the coating．The results ob— tained indicate that the main composition of coating is crystal HAP，whose structural formula is Calo(PO4)6(OH)2．So the coating has bioactivity．The coating also has small pores，which can stimulate bone regrowth and adsorb other bioactive materials or medicaments．This technology is an effective method to improve medical performance of the polyamides implant． Keywords：coating；bioaetive；hydroxyapatite；polyamides implant 维普资讯 http://www.cqvip.com