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研究生： 高曼容
論文名稱： 聚酸酐共聚物混摻表面改質奈米氫氧磷灰石於骨修復應用
Polyanhydride copolymer blending with surface modified nano-hydroxyapatite for bone healing
指導教授： 朱一民
口試委員: 鍾次文
魏毓宏
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 58
中文關鍵詞： 骨填充材料 、機械強度 、聚酸酐類高分子 、氫氧磷灰石
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    • 在骨組織修復(bone healing)的過程，就一良好之骨填充(bone graft)材料來說，一定的機械強度(mechanical strength)與良好的生物相容性(biocompatibility)是兩個主要的考量重點。本研究結合聚酸酐類高分子sebacic acid (SA)和1,3-bis(p-carboxyphenoxy)propane (CPP)，以不同之莫耳比例形成共聚物(copolymer)，添加以polycaprolactone (PCL)表面改質後的hydroxyapatite (HAP) – g-HAP，增強高分子共聚物較弱的機械強度。在降解過程中，運用聚酸酐類表面降解(surface degradation)的特性，使塊狀材料仍能保持一定的機械強度。在生物相容性方面，聚酸酐類高分子在降解過程中，其分解物不會造成嚴重的pH值下降，無害於細胞的生長；HAP為人體骨頭中的主要成分，添加HAP有助於骨細胞的礦化作用(mineralization)，促進新生骨形成，不產生纖維軟組織。研究結果顯示，最適化材料為CPP:SA = 6:4添加15%wt g-HAP，此材料之機械強度可達69MPa，其降解速度可配合骨修復時間，於降解後仍保持良好的支撐性，具有適合運用在骨填充材料的優點，可作為未來骨修復材料的應用。

    第一章 文獻回顧 1 1-1 生醫材料 1 1-2 可降解性高分子材料 3 1-2-1 降解類型 4 1-2-2 影響降解速率因素 5 1-3 聚酸酐[6] 6 1-3-1 聚酸酐的合成[7] 7 1-3-2 聚酸酐的降解與分解 8 1-3-3 聚酸酐的優勢與缺陷[6] 9 1-4 氫氧磷灰石[10-13] 10 1-4-1 氫氧基磷灰石合成方法 11 1-4-2 氫氧基磷灰石之應用 12 1-5 骨組織[18.19] 13 1-5-1 骨組織的形成 13 1-5-2 骨組織的種類 14 1-5-3 骨組織修復[22] 15 1-5-4 骨填充物 16 第二章 研究動機與目的 17 第三章 實驗用品與設備 19 3-1 實驗藥品 19 3-2 實驗儀器 20 第四章 實驗步驟與方法 21 4-1 實驗架構 21 4-2 實驗步驟 23 4-2-1 合成1,3-bis(p-carboxyphenoxy)propane, CPP 23 4-2-2 酸酐化CPP及sebacic acid, SA 24 4-2-3 熔融縮合聚合CPPA、preSA 25 4-2-4 表面改質Hydroxyapatite nanoparticle(nano-HAP) [27] 26 4-2-5 聚酸酐共聚物與g-HAP混合製錠 26 4-2-6 材料性質鑑定 27 4-2-7 降解測試 30 4-2-8 動物皮下植入測試 30 第五章 實驗結果與討論 31 5-1 CPP-SA共聚物結構 31 5-1-1 合成CPP單體 31 5-1-2 酸酐化CPP 32 5-1-3 酸酐化SA 33 5-1-4 熔融縮合聚合CPPA-preSA 34 5-1-5 CPP-SA共聚物熱性質分析 36 5-2 nano-HAP表面改質 37 5-3 機械強度測定 39 5-4 降解測試 40 5-4-1 重量損失百分比 41 5-4-2 機械強度測定 47 5-4-3 SEM觀測 53 5-5 動物皮下植入測試 54 第六章 結論與未來展望 55 第七章 參考文獻 57

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