多功能复合孔生物活性玻璃的合成、组装及骨修复性能研究

本项目以组织工程材料学理论为依据，主要研究多级复合孔生物活性玻璃的合成，磁性、功能聚合物与二元药物多功能组装，以及骨组织修复再生性能。以资源丰富、环保、可再生、多样性的天然生物为模板制备具有精细、复杂形貌特征的二维、三维不同孔径和孔道结构的大孔结构；同时，以嵌段共聚物为介孔相的软模板，合成具有骨修复材料孔结构要求的复合孔(10-1000 μm/ 2-10 nm)生物活性玻璃。对复合孔生物活性玻璃进行磁性和二元药物的组装。结合对其进行的有机功能杂化，调变材料的机械性能、药物长效缓释性能，使材料具有优良的生物相容性、水热稳定性和机械强度。将体外成骨实验结合动物体内植入实验，研究材料的二元药物长效释放与磁性协同作用下骨修复性治疗性能等；阐明骨修复再生、药物释放机制和规律，总结多级复合孔生物活性玻璃的合成方法、功能化修饰和组装的技术，为新型多功能骨修复再生生物材料的合成提供指导。

近年来，由于生物活性玻璃可诱导羟基磷灰石（骨组织主要成分）生长，并且具有优良的生物活性，使其广泛的应用于骨修复领域。为了满足理想骨修复的需求，多级复合孔生物活性玻璃引起大家的关注。其中，大孔-介孔多级孔生物活性玻璃对骨修复的研究起到至关重要的作用。在促进骨再生的同时，大分子营养物质可以通过大孔进行传输，而具有较大的比表面积和孔容的介孔相能够实现小分子药物的缓控释。但是，单纯的骨再生和简单的一元药物释放已经不能满足骨组织修复的需要。因而，具有多功能的多级孔生物活性玻璃成为人们研究的焦点。本项目主要通过对生物活性玻璃的掺杂使其与多种材料复合(主要包括无机物/有机物的复合)，从而实现多功能化。进一步基于复合孔生物活性玻璃的基础上，进行磁性和多元药物的复合。同时对所合材料进行系列表征，XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附、磁滞回线等。在进行药物释放的研究中，我们还做了一些关于药物控释的一些工作，并进一步探讨骨修复活性、药物释放机制和规律，同时为新型组织修复功能材料以及新型药物控释系统的合成提供指导。