含有CRT玻璃和羟基磷灰石的多孔生物活性玻璃支架：形态与结构分析（第一部分）

《Scientific Reports》：Porous bioactive glass-based scaffolds containing CRT glass and hydroxyapatite: morphological and structural analysis (Part I)

　　

摘要

以生物玻璃45S5为基材，通过添加固定量的阴极射线管玻璃碎屑以及不同比例的羟基磷灰石（HAp含量分别为-1.5%、5%和10%），制备出了多孔支架。这些多孔材料是采用水玻璃作为成孔剂通过发泡法制成的，同时研究了四种烧结工艺对材料性能的影响，包括一步烧结工艺（900℃和950℃）以及两步烧结工艺。本研究重点分析了所获得材料的形态与结构，尤其是孔隙结构、表面孔隙率、相组成以及化学键合类型。定量图像分析显示，孔径中值大约在317–640微米之间；在950℃下烧结且HAp含量最低的样品，其表面孔隙率最高，可达约59%。随着HAp含量的增加，孔径和孔隙率都会降低，尤其是在较高的烧结温度下更为明显。扫描电镜观察表明，这些材料具有较为发达且部分相互连接的孔隙网络；而傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析则揭示了生物玻璃特有的功能基团，以及由阴极射线管玻璃碎屑中的钙硅酸盐、钠钙磷酸盐和含锶相构成的非晶-晶态结构。本研究成果为该研究的第一部分，明确了添加阴极射线管玻璃碎屑和羟基磷灰石后多孔生物活性玻璃支架的工艺与结构关系，为后续分析其机械性能和生物反应奠定了基础，相关内容将在另一篇论文中阐述。