壳聚糖/羟基磷灰石体系中周期性同心层状结构的构建机理及其增强效应

胶体中出现的周期性无机沉淀是人们所熟知的Liesegang现象，而壳聚糖能否在一定条件也形成周期性水凝胶沉淀一直是学术界尚未解决的问题。项目以骨单位中多层同心结构为模型，采用膜控制扩散和水凝胶诱导钙磷离子组装的方法，在壳聚糖/羟基磷灰石体系中构建三维的周期性同心层状结构，并利用外加磁场调控壳聚糖中磁性无机矿物的取向。研究壳聚糖沉淀反应和水凝胶诱导羟基磷灰石矿化过程中的Liesegang现象，揭示形成分级结构壳聚糖水凝胶和周期性同心层状羟基磷灰石的机理，调控壳聚糖水凝胶层数、层厚及矿化羟基磷灰石尺寸、形貌与取向。探索壳聚糖层与羟基磷灰石层之间的层数比、层厚比、模量比等组合结构与力学性能之间的相关规律，阐明诱导矿化羟基磷灰石的微结构和取向羟基磷灰石的增强机制，为指导设计与密质骨力学性能相匹配的壳聚糖层/羟基磷灰石层交替排列结构仿生骨修复材料奠定基础。