羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料的制备及其性能研究的任务书.docx

羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料的制备及其性能研究的任务书
一、项目背景及意义
人类的身体器官一旦因损伤或患病出现了各种问题，常常需要通过外科手术进行治疗，其中使用生物材料的方法成为一种重要的治疗手段之一。特别是在骨科领域，自体骨移植以及金属支架等是治疗骨折、骨缺损以及骨肿瘤等疾病时常用的方法。然而，这些方法具有一定的缺点，如术后患者疼痛、术后不适、金属异物的体内存在等问题，为此，出现了一种新型的治疗手段——仿生支架材料。
仿生支架材料是一种新型的兼具生物适应性和物理化学性质的材料，其主要目的是构造具有类似于天然骨组织的人工支架，以此利用自身的健康细胞进行愈合与修复，达到“再造”骨组织的治疗目的。因此，研究和开发新型的仿生支架材料，对解决传统治疗手段的问题、提高治疗效果、缩短康复期等方面具有深远的意义。
二、研究内容
本课题的研究对象是一种羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料。该材料是由羟基磷灰石与壳聚糖两种生物材料混合制备而成，具有生物适应性好、生物降解性能好、力学强度高等优点，是一种理想的仿生支架材料。本课题的主要研究内容如下：
1.羟基磷灰石与壳聚糖的制备。本课题的研究材料——羟基磷灰石和壳聚糖的制备是本研究的重要基础工作，需要掌握相关的制备方法和技术。
2.壳聚糖与羟基磷灰石的混合比例研究。壳聚糖和羟基磷灰石是制备仿生支架材料的两个主要组成部分，其混合比例的控制非常关键。
3.羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料的制备。本课题以羟基磷灰石和壳聚糖为原材料，结合多种生物模板技术，制备出具有仿生结构和生物组织相似性的支架材料。
4.羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料的性能研究。本课题需要对羟基磷灰石壳聚糖仿生支架的性能进行详细研究，包括生物相容性、生物降解性、力学性能、组织相容性等。
5.生物学性能检测。本课题对仿生支架材料进行细胞毒性、细胞黏附、细胞增殖等生物学性能检测。
三、研究方法及步骤
1.羟基磷灰石与壳聚糖的制备方法研究及其过程掌控技术的掌握。
2.壳聚糖与羟基磷灰石的不同混合配比下制备仿生支架材料。
3.利用压缩成型、模板制备、冷冻干燥和绿色超临界碳酸盐沉积等方法，制备出具有一定力学强度和仿生结构的支架材料。
4.分析仿生支架材料的物理化学性质，并使用多种仪器检测其力学性能、生物相容性、生物降解性、组织相容性等。
5.建立预处理及其各项扫描设备的操作流程及数据分析方法，并进行生物学性能检测。
四、预期成果
1.成功开发出一种具有一定力学强度和仿生结构的羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料。
2.确定合适的壳聚糖与羟基磷灰石的混合比例，并进行材料性能的分析和研究。
3.分析仿生支架材料的生物相容性、生物降解性、力学性能、组织相容性等，并逐步进行优化改进。
4.合理设计和应用前瞻性多模板、生物印迹技术研制出性能更加优异的仿生支架材料。
5.通过生物学性能验证，证明羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料对于细胞毒性、细胞黏附和细胞增殖等因素均表现出较好的稳定性，且具有较高的再生、修复和适应性能。
五、拟定进度计划
本项目的研究将会在两年内完成。主要分为以下几个阶段：
1.1-6个月：羟基磷灰石与壳聚糖的原材料准备，配方的确定，羟基磷灰石与壳聚糖的混合比例研究，完成样品的制备。
2.7-12个月：通过多种生物模板技术进行支架材料的制备，检测到做成的支架材料拥有仿生结构和生物组织相似性。
3.13-18个月：研究支架材料的性能特点，并对其生物学性能进行检测。
4.19-24个月：对仿生支架材料进行再次优化及改进，完善预处理流程与扫描仪表操作方法。通过生物学性能验证，最终得出评测结果，完成科研成果的报告。
六、研究预期效益
通过本项目，成功开发呈现出独特形态和性质的羟基磷灰石壳聚糖仿生支架材料。该材料具有优良的生物适应性和功能性，有望在医学领域中得到广泛应用，并为了解仿生材料的进一步发展提供经验和桥梁。