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本课题主要研究共沉淀法合成纳米羟基磷灰石(Hydroxyapatate,简称HA)的条件,盐溶解法制备丝素蛋白的条件,将纳米HA与丝素蛋白复合,在继承HA原有的良好的生物活性和生物相容性的基础上,进一步提高其活性及强度,增强材料的骨诱导和骨生长特性。研究结果表明,共沉淀法合成纳米HA的最佳条件为:等摩尔浓度的Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液体积比为5∶3,摩尔浓度为0.10mol/L;采用流加方式将反应液(NH4)2HPO4和Ca(NO3)2进行混合反应,(NH4)2HPO4溶液流速50mL/h,以NH4+-NH3.H2O缓冲液调节反应体系的pH值为11.0,反应温度为70℃,采用机械搅拌,搅拌速率为300rad/min;丝素蛋白生成最佳条件:40%的CaCl2溶解为溶解盐,将在100℃烘干1.5h的脱胶蚕丝,浴比1∶20,在温度100℃或者煮沸2min左右得到溶解的丝素蛋白盐溶胶,透析脱盐。HA与丝素蛋白在胶体状态下混合,HA与丝素蛋白质量比6∶4,在70℃条件下,400rad/min磁力搅拌24h,静置24h后,真空过滤,70℃烘干24h后制成HA/丝素蛋白复合材料。本实验中并对影响因素和作用机理进行了初步简单的讨论。
经XRD检测分析,复合材料无其它相生成,主要成分结合充分,形成了与天然骨相近的生物材料;经SEM检测分析,主要表现为HA晶粒和丝素蛋白的粘合状态,形成了HA与丝素蛋白的丝素纤维团。可以作为前体材料经过交联处理或与其它聚合物复合成型,根据需要制成不同特性的类骨修复材料。将实验制备的HA/丝素蛋白复合材料在模拟体液中浸泡,证明该材料具有良好的化学稳定性和生物活性,能很好的诱导新骨在其表面的形成。该复合材料具有制备工艺简单、成本低廉、结晶度好、晶粒尺寸小、生物活性高等特点,相比其它复合材料很有应用前景。