研究目的
通过溶胶-凝胶法制备DDS修饰的CaO-SiO2-TiO2杂化材料,研究Ti4+含量对物理力学性能的影响,并开展体外与体内实验评估骨组织形成及材料安全性。
研究成果
随着钛含量增加,所制备的无机/有机杂化材料展现出更优异的力学性能和生物活性,在模拟体液中能形成磷灰石层,体内可再生骨组织且不引发炎症或器官损伤,因而极具骨替代应用前景。
研究不足
该研究仅限于特定的摩尔比和钛浓度;未涉及可扩展性及对人体的长期影响。体内试验仅在兔子身上进行了5个月,可能无法完全代表人体反应。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用溶胶-凝胶法制备不同钛含量的CaO-SiO2-DDS和CaO-SiO2-DDS-TiO2复合材料。研究方法包括溶胶-凝胶合成、XRD、FTIR、SEM表征、硬度测试、体外模拟体液浸泡及兔体内植入实验。
2:样本选择与数据来源:
按表1摩尔比配制样品,使用硝酸钙、TEOS、钛酸丁酯、DDS等化学试剂。体内实验选用成年雄性兔。
3:实验设备与材料清单:
设备包括飞利浦PW 1730型X射线衍射仪、JEOL JSM-T20扫描电镜、布鲁克Vector 22傅里叶红外光谱仪、Omnimet自动显微硬度计MHK 5114系统、磁力搅拌器、ICP-AES及SEM/EDAX。材料包含硝酸钙、TEOS、钛酸丁酯、DDS、磷酸、乙醇、蒸馏水、模拟体液及实验用兔。
4:实验流程与操作步骤:
溶胶-凝胶合成步骤包括溶液混合、37℃凝胶化7天、60℃陈化7天、干燥处理。表征手段含XRD、FTIR、SEM分析及硬度测定。体外实验进行模拟体液浸泡及离子浓度分析。体内实验通过兔股骨缺损外科植入,5个月后开展临床观察、SEM检测及生物学评估。
5:7天、60℃陈化7天、干燥处理。表征手段含XRD、FTIR、SEM分析及硬度测定。体外实验进行模拟体液浸泡及离子浓度分析。体内实验通过兔股骨缺损外科植入,5个月后开展临床观察、SEM检测及生物学评估。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用XRD分析物相组成,FTIR解析化学键,SEM观察微观结构,硬度计测试力学性能,ICP-AES测定离子浓度,生物数据实施统计学分析。
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