ACCACp-胶原复合支架的制备、表征及骨缺损修复性能研究的任务书.docx

ACCACp-胶原复合支架的制备、表征及骨缺损修复性能研究的任务书
任务书
任务：ACCACp-胶原复合支架的制备、表征及骨缺损修复性能研究
任务背景：
骨缺损是导致许多骨疾病的主要原因之一，如骨肿瘤、骨髓炎和骨折等。因此，根据其需要，特别是在老龄化人口中，开发新型的人工骨干支架材料已成为一个紧迫的需求。支架的主要功能是提供骨生长和寻找硬骨组织的基质，并防止冷焊现象。
胶原-羟基磷灰石（Collagen-Hydroxyapatite，CHA）支架是一种具有天然骨性的生物活性，能够支持细胞附着、增殖和成骨分化的材料。该支架材料拥有尺寸和形状的可调性、可再生性以及生物相容性，各方面性能也比较优越，因此在骨缺损修复中表现出了很好的应用潜力。然而，这种支架材料还存在一些问题，如机械性能、水解性等问题，阻碍了其在临床上的应用。
因此，将共聚物聚丙烯酸钠（ACC）附加到胶原和CHA支架表面上，形成ACCACp-胶原-CHA复合支架材料，可以通过改善材料的表面性质和机械性能来解决这些问题。因此本任务将探讨该复合支架材料的制备、表征及骨缺损修复性能。
任务内容及实施方案：
任务一：制备ACCACp-胶原-CHA复合支架
根据文献综述，制备具有一定性能的复合支架材料需要必须考虑多个参数才能达到预期的结果。为了制备出高性能的ACCACp-胶原-CHA复合支架材料，本任务将采用以下参数进行制备：
Step1：制备胶原/CHA基础材料，待后续加工。
Step2：合成AA/SA/APS/CHA共聚物。
Step3：将共聚物刷到胶原/CHA基础材料上，形成ACCACp-胶原-CHA复合支架材料。
任务二：对复合支架进行表征
为了了解材料的物理性质、化学性质、结构性质和力学性质，本任务将对复合支架进行表征，并分析影响其性能的因素。具体实验方案如下：
1.X射线衍射（XRD）:了解ACCACp-胶原-CHA复合支架的晶体结构。
2.红外光谱（FTIR）:了解ACCACp-胶原-CHA复合支架的表面化学组成和官能团。
3.扫描电子显微镜（SEM）:观察ACCACp-胶原-CHA复合支架的微观形貌和孔隙结构。
4.热重分析（TGA）:了解ACCACp-胶原-CHA复合支架的热稳定性。
5.力学测试：测试ACCACp-胶原-CHA复合支架的力学性能，包括抗拉强度、压缩模量等。
任务三：进行骨缺损修复性能研究
为了了解ACCACp-胶原-CHA复合支架在骨缺损修复方面的潜力，本任务将对其进行相关性能研究，包括细胞相容性、生物降解性和骨形成能力等。
1.细胞相容性：将人体骨髓干细胞接种到复合支架材料上，进行体外培养，检测细胞的附着、增殖和凋亡情况。
2.生物降解性：将制备合成的材料放入不同浓度的生理盐水中，记录其质量变化和水解速率。
3.骨形成能力：选取动物模型进行实验，随时间记录其骨缺损修复的进展情况，评估ACCACp-胶原-CHA复合支架的应用性能。
任务预期成果：
1.成功制备ACCACp-胶原-CHA复合支架。
2.完成对复合支架的相关性能研究，包括表征和骨缺损修复性能的研究。
3.提出优化支架的措施和改善方案，为生物制品研发及临床应用奠定基础。
4.相关技术的发展，为生物医学工程领域提供新的研究方向。