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氧化石墨烯增强冻铸高孔硬石陶瓷新型骨支架的制备、表征和体外生物活性评价( Fabrication, characterization, and in vitro bioactivity evaluation of freeze-cast highly porous hardystonite ceramic reinforced by graphene oxide as a novel bone scaffold )
Mojdeh Azizi Mahdi Kalantar Nader Nezafati Ali Zamanian Graphene oxide Hardystonite Bone scaffolds Freeze-casting Mechanical and biological properties
骨组织工程的主要挑战之一是制备具有合适力学性能的高度互联多孔支架。医学上使用的人工合成支架通常由单相陶瓷或聚合物制成。然而，将这些材料与石墨烯基纳米薄膜结合，可以制造出机械和生物性能改善的支架。在本研究中，我们通过冷冻铸造技术合成了高孔隙率（高达85%）和层状硬石-氧化石墨烯(0-1.5wt%GO)复合支架，然后在1150℃下烧结5 h。显微组织观察结果表明，使用高含量的GO可使孔隙率增加，收缩率降低。试样的最佳力学性能与HT-1 wt%GO有关(E=71.77±2.40MPa,σ=1.8±016MPa,K=47.87MJ/m3)。因此，对HT-1 wt%GO支架和HT支架分别作为最佳和对照样品进行了生物学试验。体外生物活性实验证实，HT和HT-1 wt%GO样品在SBF中静态浸泡14天后，表面形成磷灰石。在细胞研究中，HT-1 wt%GO支架样品显示出最佳的成骨细胞附着和增殖能力。采用甲基噻唑四唑(MTT)法对HT-1 wt%GO复合材料的体外生物相容性进行了表征。与纯HT陶瓷相比，HT-1 GO复合材料的碱性磷酸酶(ALP)活性和细胞增殖率均有所提高。总之，HT-1 wt%GO支架具有良好的生物学和力学性能，适合作为一种新型骨支架材料。
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