骨科增強(qiáng)材料課件

1、骨科增強(qiáng)材料骨折內(nèi)固定增強(qiáng)材料骨科增強(qiáng)材料 以溫敏性殼聚糖凝膠為基質(zhì)材料，引入負(fù)載骨形成蛋白（BMP-2）的殼聚糖仿生納米纖維及殼聚糖接枝的納米羥基磷灰石復(fù)合增強(qiáng)，制備出具有良好生物相容性、生物可降解性及骨誘導(dǎo)性的可注射型骨填充材料作為骨質(zhì)疏松性骨折內(nèi)固定的增強(qiáng)材料，以期達(dá)到改進(jìn)高齡骨質(zhì)疏松骨折內(nèi)固定的治療效果的目的。骨折內(nèi)固定增強(qiáng)材料的制備和表征骨科增強(qiáng)材料1.引言羥基磷灰石(HA)具有優(yōu)良的生物相容性和骨傳導(dǎo)性, 但是HA脆性大、韌性不足、力學(xué)性能差。納米羥基磷灰石/聚合物復(fù)合材料有效地結(jié)合了HA的骨傳導(dǎo)性和聚合物的韌性，羥基磷灰石/聚合物復(fù)合材料的力學(xué)性能在很大程度上取決于無機(jī)粒子與聚合

2、物的界面結(jié)合力,單純的HA納米粒子易團(tuán)聚、與聚合物界面粘附力差,降低了復(fù)合材料的力學(xué)性能。因此對羥基磷灰石表面進(jìn)行化學(xué)修飾,引入有機(jī)分子具有重要意義。骨科增強(qiáng)材料2.改性方法HA表面的羥基具有一定的反應(yīng)活性,可以直接與具有某些反應(yīng)官能團(tuán)的高分子反應(yīng)、也可以直接引發(fā)某些單體進(jìn)行聚合反應(yīng),獲得表面接枝聚合物的改性HA。直接反應(yīng)骨科增強(qiáng)材料2.1開環(huán)聚合最近,華東理工大學(xué)郎美東等采用納米HA引發(fā)E-己內(nèi)酯開環(huán)聚合來制備表面接枝PCL的改性HA，由于這種表面改性HA表面被PCL包裹,可以提高納米粒子與聚合物的界面相容性,從而提高材料的力學(xué)性能。同時也有文獻(xiàn)報道了聚乳酸（PLA）和聚丙交酯-己交酯（PL

3、GA）改性的羥基磷灰石，與高分子基進(jìn)行復(fù)合以后，與高分子基體之間的相容性明顯的增強(qiáng)。骨科增強(qiáng)材料2.2縮合反應(yīng)HA表面的羥基具有反應(yīng)性,能夠與羧基發(fā)生縮合反應(yīng)。因此,利用含有羧基的有機(jī)高分子與HA反應(yīng),可以實現(xiàn)在HA表面接枝有機(jī)高分子。利用低分子量聚乳酸與納米HA反應(yīng)，獲得了表面含有聚乳酸的改性納米HA，改性HA與聚乳酸復(fù)合,可以實現(xiàn)HA在聚乳酸基體中在納米尺度上的均勻分散,從而極大地提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。通過縮合反應(yīng)將高分子偶聯(lián)在HA表面的優(yōu)點(diǎn)是可以預(yù)先制備特定分子量的高聚物,從而實現(xiàn)對納米HA表面接枝聚合物分子量的有效控制。骨科增強(qiáng)材料2.3自由基聚合HA表面的羥基在一定條件下產(chǎn)生含氧

4、自由基,然后引發(fā)含烯類官能團(tuán)的單體進(jìn)行自由基聚合。但是,這種利用自由基聚合的方法制備表面接枝聚合物的改性羥基磷灰石,其弊端在于,該方法適用于烯類單體,不可降解,限制了改性羥基磷灰石在體內(nèi)的應(yīng)用。骨科增強(qiáng)材料3.間接反應(yīng)HA表面羥基活性低,通過有機(jī)小分子與表面羥基反應(yīng),可以在HA表面引入新的活性反應(yīng)基團(tuán),再進(jìn)行聚合反應(yīng),得到表面接枝高聚物的改性HA。骨科增強(qiáng)材料3.1開環(huán)聚合利用氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）處理納米HA,在其表面引入活性氨基,然后引發(fā)芐基-L-谷氨酸NCA開環(huán)聚合,得到了表面接枝聚多肽的改性HA。這種改性HA具有良好的生物相容性,表面呈現(xiàn)疏水性,能夠有效地改善無機(jī)納米HA與聚合物的相容性。骨科增強(qiáng)材料3.2自由基聚合 在HA表面引入含雙鍵的小分子,然后再與含雙鍵的小分子進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)可以將多種聚合物接枝在HA表面。如Gao J等首先利用丙烯酸與HA表面的羥基反應(yīng),