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《2008年上海市医用生物材料研讨会论文汇编》2008年
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多壁碳纳米管的分散及其矿化研究

张珂  谭庆刚  顾书英  任杰  
【摘要】:目的:本研究旨在通过交替浸润的方法,在表面活性剂分散的多壁碳纳米管(MWNTS)表面矿化一层羟基磷灰石(HA),制备出具有良好的生物相容性和机械性能的HA/MWNTs复合材料,以用于组织工程支架中。方法:将适量表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)配置成100mL的表面活性剂溶液,加入一定量的MWNTs,超声分散1 h后得到均匀分散的MWNTs溶液。将在表面活性剂溶液中均匀分散的MWNTs高速离心过滤,并用去离子水反复洗涤过滤数次。然后将CaCl_2和Na_2HPO_4分别配成定浓度的水溶液,用Tris-HCl调节PH值至7.4。把表面活性剂(SDS)分散过滤后的MWNTs先分散在CaCl_2溶液中浸泡一定时间后离心过滤,再用去离子水反复洗涤过滤数次,然后分散在Na_2HPO_4溶液中浸泡一定时间。按照上面步骤反复浸泡数次,得到矿化后的MWNTs。将产物放在真空干燥箱中于50℃干燥至质量恒定。结果:利用TEM,XRD,IR等研究多壁碳纳米管分散和矿化后的形貌和成分。结果表明,经过SDS处理,MWNTs在磷钙液中分散均匀,MWNTs的表面引入大量的磺酸基,这是进一步矿化的基础;矿化产物中主要有碳管和羟基磷灰石两种物相,其中纳米级的羟基磷灰石均匀沉积于碳纳米管表面,形成了较强的界面结合。结论:通过表面活性剂SDS对MWNTs进行分散,得到分散均匀的MWNTs溶液,提高了MWNTs在磷钙矿化液中的分散性。SDS使得MWNTs表面带有大量的磺酸基团,为下一步的矿化提供了良好的成核位点,有利于HA在MWNTs表面的仿生矿化。利用反复交替浸泡的方法,在分散较好的MWNTs表面仿生矿化形成了一层HA针状晶体。由此得出结论,矿化形成的具有良好的生物相容性和机械性能的HA/MWNTs复合材料,为一种理想的组织工程材料,在组织工程支架上应用上将有很大的空间。

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