海藻酸钠/纳米氧化锌/生物活性玻璃多孔支架的制备及表征

摘要

以海藻酸钠(Sodium Alginate,SA)、纳米氧化锌(Zinc Oxide,ZnO)和生物活性玻璃(Bioactive Glass,BG)为原材料,采用3D打印挤出沉积成型技术制备SA/BG支架和SA/ZnO/BG支架。通过1000℃烧结,制备纯BG及ZnO/BG生物玻璃支架,通过便携式USB数字显微镜观察了支架形貌,测定各组支架的孔隙率和抗压强度,考察不同浓度的ZnO支架对大肠杆菌(Escherichia coil,E.coil)的体外抑菌效果。结果表明,ZnO的加入使支架的抗压强度有所提高,而其支架孔隙率变化微小。ZnO的质量分数为0%~20%时,ZnO/BG支架抗压强度由1.1 MPa增加到2.0 MPa;对支架粉末进行X射线检测证实Zn以Ca 2ZnSi 2O 7形式存在;对支架粉末进行扫描电子显微镜和能谱(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDXS)检测,结果表明支架中有Zn元素存在;对支架进行体外抗菌试验发现掺杂了ZnO的支架,具有良好的抑菌效果。因此,通过3D打印挤出沉积成型技术制备SA/ZnO/BG支架,经过高温烧结得到的ZnO/BG支架具有三维互通的孔结构,拥有更高的力学性能,以及良好的体外抑菌效果。