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题名用于骨修复中可降解生物陶瓷的制备与性能优化
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作者
赵越
赵一楠
许燕
陈宇彤
印治涛
晁坚
周建平
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机构
新疆大学机械工程学院
华中科技大学材料科与技术系
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出处
《西安交通大学学报》
北大核心
2025年第6期82-92,共11页
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基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2022D01C34)
国家自然科学基金资助项目(52365053)。
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文摘
针对骨修复应用中硅酸钙存在机械强度不足的问题,通过化学沉淀法,制备了一种掺镁硅酸钙陶瓷材料,并构建了兼具良好机械强度和生物相容性的骨修复支架。首先,向硅酸钙粉体中引入不同质量分数的镁粉末颗粒,并改变镁与硅酸钙粉体的掺杂比例,通过球磨、脱脂烧结等工艺制备掺镁硅酸钙陶瓷材料;然后,采用3D打印数字光处理技术(DLP),打印内、外直径分别为2.8mm和5mm,高度为6mm的空心圆柱,构建用于骨修复的骨支架;最后,采用力学实验、CCK-8细胞增殖检测和碱性磷酸酶检测(ALP),探究镁掺杂量对可降解生物陶瓷抗压强度和生物相容性的影响规律。实验结果表明:所构建掺镁硅酸钙支架的弹性模量为94~110MPa,是硅酸钙支架弹性模量(33MPa)的2.85~3.33倍;掺镁质量分数分别为5%和10%的掺镁硅酸钙支架细胞存活率为94%~97%,具有良好的生物相容性;掺镁质量分数分别为15%和20%的掺镁硅酸钙支架细胞存活率均低于70%,不利于细胞增殖;当掺镁质量分数为10%、烧结温度为1000℃时,掺镁硅酸钙支架兼具最佳的力学性能和生物相容性。
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关键词
生物陶瓷
掺镁硅酸钙支架
数字光处理
抗压强度
生物相容性
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Keywords
bioceramics
magnesium-doped calcium silicate scaffolds
digital light processing
compressive strength
biocompatibility
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分类号
TH114
[机械工程—机械设计及理论]
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