羟基磷灰石/聚乳酸复合材料的3D打印成型及其性能研究开题报告

全文总字数：3590字

1. 研究目的与意义

聚乳酸（pla）生物降解高分子因其性能可控，生物相容性好等优点，广泛应用于生物医学领域。

羟基磷灰石（ha）生物活性好，可诱导骨细胞分化、增长，易与骨组织结合，常被用作制备修复骨材料。

两种材料的复合，不仅解决了ha机械强度低，韧性差的问题，还中和了pla降解产生的酸性物质，降低组织细胞发生炎症的可能性，从而更能满足骨组织材料的生物医学要求。

2. 国内外研究现状分析

冯庆玲等采用仿生-沉积法制备纳米相羟基磷灰石/胶原（nhac）复合材料，并将其植入新西兰大耳白兔的股骨骨干中部。

实验表明，nhac植入骨髓腔后，界面层会发生动态的溶解-再沉积快速更新过程。

巨噬细胞在材料表面或者内部通过吞噬和体外降解等方式吸收被植入材料，在新骨的沉积过程中，骨组织与种植体界面形成化学键的键合，最终在新陈代谢中被自体骨组织所取代。

3. 研究的基本内容与计划

2月20日-3月5日 查资料,设计实验方案;3月6日-3月10日 准备实验材料；3月11日-3月20日 挤出不同比例（纯PLA，1%，2%，3%，4%，5%）HA/PLA复合材料；3月21日-3月25日 制备改性3% g-PLA材料并干燥；3月26日-4月1日 挤出改性3%HA/PLA复合材料并改性；4月5日-4月10日 对复合材料进行切割造粒；4月11日-4月15日 对复合材料进行拉丝工艺；4月16日-4月30日 制备3D打印复合材料样条；5月4日-5月18日 对样条进行力学性能和热稳定性能和体外降解性能测试；5月19日-5月31日 论文撰写。

4. 研究创新点

1. 为了增强ha与pla的分散程度与相容性，我们利用乳酸低聚物对ha颗粒表面进行接枝改性，并将改性后的ha (g-ha)颗粒与pla进行混合，制备出g-ha／pla系列复合材料。

2. 不同于丙交酯开环聚合法，我们采用乳酸直接聚合的方法在形成乳酸低聚物的同时，对ha颗粒表面进行改性。

3. ha/pla作为骨支架等尺寸精密度极高的骨修复材料，三维成型比传统加工方式更能满足现代医学个体化治疗的要求。