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多孔氮氧生物玻璃骨修复支架的制备及性能

         
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背景:生物玻璃脆性高、机械强度差,限制了其在承重部位骨缺损中的应用,氮氧玻璃具有更高的强度和硬度,因此氮化处理有望改善生物活性玻璃机械强度差的致命弱点。目的:分析氮化处理对多孔生物玻璃支架的孔隙率、抗压强度、抗弯强度、降解性能及体外矿化活性的影响。方法:以硅酸盐玻璃(Si O2-Ca O-P2O5-Na2O-Zn O)为基础,对其进行氮化处理(分别用质量百分比0%,2%,4%,6%的Si3N4取代Si O2),采用熔融法制备氮氧基础玻璃(Si O2-Ca O-P2O5-Na2O-Zn O-Si3N4),然后以聚氨酯海绵为模板,采用有机泡沫浸渍法制备多孔氮氧生物活性玻璃支架。检测4组支架的孔隙率、抗压强度、抗弯强度、体外降解性能。将4组支架分别浸泡于模拟体液中7 d,扫描电镜观察支架表面形貌。结果与结论:(1)4组支架的孔隙率比较差异无显著性意义(P>0.05);(2)随着Si3N4含量的增加,多孔生物活性玻璃支架的抗压强度与抗弯强度逐渐增加,组间比较差异有显著性意义(P<0.05);(3)随着Si3N4含量的增加,多孔生物活性玻璃支架的体外降解性能逐渐下降;(4)扫描电镜显示,未经氮化处理多孔生物活性玻璃支架与含2%Si3N4多孔生物活性玻璃支架表面形成了典型的羟基磷灰石膜,其余两组未见羟基磷灰石膜形成;(5)结果表明,氮化处理可显著增强生物玻璃的机械强度,但会降低其降解性能和体外矿化活性。

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