“大学生创新创业训练计划”项目中期检查表
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大学生创新创业训练计划项目中期研究报告
项目成员：王远雯，杜晓宇，张由，李天翔，马岩玉，黄婷
指导教师：朱敏
摘要：本课题旨在采用三维打印技术，为骨肿瘤病人量身定制,三维磁性3O4纳米颗粒/介孔生物活性玻璃/聚已酸内酯(3O4 / / )载药复合支架材料，用于填充肿瘤组织切除造成的不规则空腔进行原位治疗，促进骨组织再生与重建，并同时担载抗肿瘤药物，结合其磁热效应进行术后抗肿瘤治疗，以清除残余肿瘤细胞，防止骨肿瘤的转移和局部复发。此外，系统对支架材料的形貌结构、机械强度、体外生物活性、抗癌药物的传输、磁热能力以及促成骨骼等性能进行研究。
关键词：三维打印磁性纳米颗粒生物活性玻璃原位治疗磁热效应
一、项目成果简介：
1、通过三维打印手段成功制备出一批3O4 / / 磁性复合支架，用于骨肿瘤术
后组织重建及抗癌治疗。
2、表征粉体，3O4纳米颗粒以及
3O
4
复合支架的微观形貌、抗压强度以及磁热性
能等。
二、项目进展：
我们已经初步完成了粉末和磁性
3O
4
纳米颗粒的制备，并且通过3d打印技术
制备了3O4 / / 支架。我们还对支架原材料粉末和磁性
3O
4
纳米颗粒的物化性
能进行了探究。
1、项目目前进度：
1.1制备粉体和磁性3O4纳米颗粒
粉( / / P摩尔比率80/15/5)制备通过使用非离子嵌段共聚物
207020
(P123)
作为结构导向剂。4.0克P123，6.7克原硅酸四乙酯(),1.4 g的(
3)
2
·4H
2
O,0.73
g的磷酸三乙酯()和1.0 g 0.5盐酸溶解在60 g的乙醇并在室温下搅拌24 小时。制得的溶胶被引入一个培养皿蒸发引诱自组装(),24小时后干燥的凝胶在600 ℃煅烧5小时后获得粉末。
磁性
3O
4
纳米粒子通过共沉淀的方法。5.2克
3
•6H
2
O,3.825 g
2
•4H
2
O和0.85毫升
盐酸(,≥36%)溶解在25毫升的超纯水，剧烈搅拌该溶液。与此同时，一滴一滴
地加入250毫升氢氧化钠溶液(1.5 M )。上层清液被丢弃后,用超声波降解法，用100的超纯水洗涤沉淀。离心分离和洗涤的步骤要重复3次。最后，得到的沉淀在60℃下真空干燥箱内干燥24小时。
1.2通过3d打印技术制备3O4 / / 支架
在这项研究中,第四代三维打印机3 d ™( , )被用来打印3 d支架。在打
印支架之前，需要准备可供注射的
3O
4
糊状物。首先粉末和磁性
3
O
4
纳米颗粒经过
研磨并过400目筛。0.8克
3O
4
/ 混合粉末（没有加
3
O
4
的记为，含5%
3
O
4
的记为
5
3O
4
, 含10%
3
O
4
的记为10
3
O
4
，含15%
3
O
4
的记为15
3
O
4
）和0.5 g的完全
溶解在2毫升氯仿中。将
3O
4
/ 混合粉添加到水溶液(3
O4
: 62:38),并在室温下快
速搅拌,直到混合物形成的糊状物恰好可以用来注射成型。最后,准备好的糊状物放入被固定在3 d ™印刷设备的聚乙烯注塑盒。
同时,方形块模型(6×6×6毫米)加载在 / 软件上，支架被分层绘制,将糊状物挤压成纤维,共有29层，支架内部设计为0°-90°方向交替打印的大孔网络结构。施加给注射泵的压力是1.5 - 3.0，配药的速度为1.5- 5 / s,喷嘴的
尺寸是0.25毫米。最后,获得的
3O
4
/ / 支架是在37摄氏度的烤箱干燥2天蒸
发氯仿得到的。
1.3粉、磁3O4纳米颗粒和3O4 / / 支架的表征
1.3.1实验仪器及过程
用 D8 获得宽角度的图谱。场发射射扫电镜（ 450）用于观察复合支架微观形貌及结构。的介孔织构观察由透射电子显微镜（2010，200）完成。用 3020得到N2吸附-解析等温线。用()和()方法来确定表面积,孔径分布和孔隙体积。磁化曲线是由 3振动样品磁强计绘得。
3O
4
支架(6×6×6毫米) 的孔隙度用阿基米德原理测量。用水作为液体介质。
孔隙度利用该公式计算：, 是
3O
4
支架的干重，是
3O
4
支架悬浮在水中的重量，是
3
O
4
支架完全浸没时排出水的重量。
1.3.2实验结论
从图像（. 1A）可知，粉末有高度有序的二维六角形介孔通道。宽角度的分
析（. 1B）显示粉末没有衍射峰，宽衍射角2θ= 15–30o表明粉末是无定形的。.
