編號：FTJS106569
篇名：硼硅酸鹽生物活性玻璃的礦化及機(jī)理初探
作者：周杰 王會(huì) 崔旭 黃文旵 王德平 周萘
關(guān)鍵詞： 硼硅酸鹽生物活性玻璃 骨修復(fù)材料 礦化產(chǎn)物 層狀結(jié)構(gòu)
機(jī)構(gòu)： 同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 目的探討硼硅酸鹽生物活性玻璃體外礦化成類骨層狀結(jié)構(gòu)的機(jī)理。方法模擬體內(nèi)環(huán)境,將硅酸鹽玻璃(0B)、硼硅酸鹽玻璃(2B)和硼酸鹽玻璃(3B)浸泡于SBF溶液和含有明膠的SBF溶液中1周;隨后采用質(zhì)量損失分析、SEM、EDS、XRD及FTIR等測試方法對多種生物活性玻璃的礦化產(chǎn)物進(jìn)行系統(tǒng)分析與比較;采用固體核磁NMR對生物玻璃進(jìn)行玻璃結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果浸泡1周后,SEM觀察到硼硅酸鹽玻璃(2B)和不含硅的硼酸鹽玻璃(3B)表面產(chǎn)生層狀礦化產(chǎn)物,而硅酸鹽玻璃(0B)表面只有一層礦化產(chǎn)物層;XRD和FTIR結(jié)果顯示3種玻璃的表面產(chǎn)物均為含有部分羥基磷灰石的鈣磷化合物;固體核磁波譜(11B)測試結(jié)果表明硼硅酸鹽玻璃(2B)和不含硅的硼酸鹽玻璃(3B)都存在大量[BO3]平面三角體。最后,當(dāng)硼硅酸鹽玻璃(2B)浸泡在含有明膠的SBF溶液后,其礦化產(chǎn)物仍能維持層狀結(jié)構(gòu);通過EDS分析可知形成明膠有機(jī)層和含羥基磷灰石的無機(jī)層相互堆積的特殊層狀結(jié)構(gòu)。結(jié)論2B和3B玻璃內(nèi)部存在大量[BO3]平面三角體所構(gòu)造的二維平面結(jié)構(gòu)。礦化過程中,不溶性反應(yīng)物沉積在二維平面結(jié)構(gòu)上,從而使礦化產(chǎn)物呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)。在浸泡液中添加一定量的明膠后,其可以有效地與硼硅酸鹽玻璃的層狀礦化結(jié)構(gòu)相互匹配結(jié)合,最終堆疊形成有機(jī)相層與無機(jī)層相互交錯(cuò)的特殊結(jié)構(gòu)。
