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摘 要

近些年来，生物玻璃的应用越来越广泛，也不断拓展到各种崭新的领域。实验表明，生物玻璃有希望代替部分生物器官，生物玻璃在人造骨骼移植体和其他一些矫形固定构件上有很明显的适用性，因为生物玻璃和生物骨组织具有相容性，在一定程度上减少了排异。此外，生物玻璃具有可控制的表面活性和很高移植体疲劳强度，能与生物组织相结合。人造骨移植体表面在人体体液中能生成活性羟基磷灰石薄膜，此薄膜能够与骨胶原纤维连接起来，结合界面的强度比骨头本身大，并能够长期保持稳定。作为生物玻璃，首先要不含毒性和生物活性，其次也要有一定的机械强度来支撑生物体，与生物体要有良好的相容性，才能更好到为人所利用。

本文采用溶胶凝胶法制备生物玻璃，其中催化剂为盐酸、冰醋酸和柠檬酸，通过微观表征手段分析不同催化剂对生物玻璃的物相结构影响，进而通过差示扫描量热仪-热重分析（DSC-TG）、生物活性、抗菌性等分析不同催化剂对生物玻璃性能的影响。

关键词：生物玻璃 抗菌性 生物活性

Study on the preparation of bioactive glass in phosphate system

ABSTRACT

In recent years, the application of biological glass is more and more extensive, but also to expand to a variety of new to the field. Experimental results show that the bioactive glass can be expected to replace part of the biological organs, bioactive glass in artificial bone graft and other orthopedic fixation member has obviously the applicability of, because Bioglass and biological bone tissue with compatibility, in a certain extent reduce the rejection. In addition, the biological glass can be controlled by the surface activity and the fatigue strength of the implant, which can be combined with the biological tissue. The artificial bone transplant body surface in body fluids can generate hydroxyapatite film. This film can connect with collagen fiber, combination strength of the interface is larger than the head itself and can remain stable for a long time. As a biological glass, the first or the toxicity and biological activity, followed by a certain mechanical strength to support the organism, and the organism must have good compatibility, can be better for people to use.

In this paper were prepared by the melting method of biological glass, where in the catalyst for the hydrochloric acid, acetic acid and citric acid, by the means of micro characterization analysis different catalyst of biological glass phase structure, and by thermal gravimetric analysis and differential scanning calorimetry (DSC-TG), biological activity, antibacterial and analysis of the effect of different catalysts on the properties of biological glass.

Keywords: biological glass; antibacterial; biological activity

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 3

1.1 生物玻璃 3

1.1.1 概述 3

1.1.2 生物活性玻璃的研究背景 3

1.1.3 生物活性玻璃的活性机理 5

1.1.4 磷酸盐生物玻璃的结构与特点 6

1.2抗菌玻璃材料的分类 7

1.2.1 缓释型抗菌玻璃 7

1.2.2 光催化抗菌玻璃 7

1.3 抗菌玻璃材料的制备 8

1.4 抗菌性能测试 9

1.5 本课题研究内容 9

1.6 本课题研究的目的与意义 10

第二章 原材料及实验方法 11

2.1 原材料及实验器材 11

2.1.1 抗菌生物玻璃原料 11

2.1.2 器材 12

2.2 实验方法 12

2.2.1 实验前期准备 12

2.2.2 实验步骤 12

2.3 材料的微观分析及表征 13

2.3.1 X射线衍射分析 13

2.3.2 DSC 14

2.3.3 缓释性和稳定性 14

2.3.4 抗菌性能 14

第三章 不同催化剂对生物玻璃的结构性能影响 15

3.1 未在模拟体液中浸泡过的生物玻璃 15

3.2 浸泡在体液中不同时间后的生物玻璃xrd图 16

3.3 生物活性玻璃的TG—DSC图 19

3.4 抗菌性能测试 20

第四章 结论与展望 23

4.1 结论 23

4.2 不足与建议 23

4.3 展望 24

参考文献 25

致谢 28

第一章 绪论

1.1 生物玻璃

1.1.1 概述

陶瓷材料在当前各个行业都有广泛的应用，囊括了工业、农业、建筑业和交通运输业等领域。18世纪80年代，有文献报道陶瓷材料可以作为生物医用材料用于人体组织的修复，直到20世纪六七十年代，生物医用陶瓷才被应用于临床医学。伴随着现代表征手段的发展，人们对生物医用陶瓷的结构、性能及其作用机理有了清晰的认识，促进了新型医用生物陶瓷材料的发展，并在临床医学上取得了良好的效果。这其中，以生物活性陶瓷材料为代表，由于其优异的生物活性和生物相容性，自从被报道以来，就受到相关领域科研工作者的关注。当前，生物医用陶瓷已经是当代生物医用材料的重要研究和应用方向之一，体现了其举足轻重的研究使用价值。

生物活性陶瓷是指具有良好生物活性并通过化学键与宿主骨组织形成稳定结构的陶瓷材料。这类材料与骨组织的结合界面几乎不会形成包裹层，同时其降解产物或释放的离子对宿主无损害并且参与到宿主的组织新陈代谢过程中，对组织的再生具有诱导作用，促进残缺损坏组织的有机修复。广义上生物活性陶瓷包括羟基磷灰石、磷酸三钙、磷酸钙骨水泥、生物活性玻璃及生物活性微晶玻璃等具有生物活性的无机材料，主要用于制作人工骨、人工种植牙、人工关节及齿科修复材料等；狭义上，则是指经过烧结的磷酸钙类生物活性陶瓷。

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