无机多孔铈基材料的生物相容性研究（英文）

采用晶胶模板法在载玻片上制备了无机多孔铈基材料,并对其物相结构和形貌进行了表征.以人体胃癌细胞(BGC-803)为模型细胞,评价了无机多孔铈基材料对BGC-803细胞的生物相容性.将BGC-803细胞在浸有无机多孔铈基材料载玻片的培养液中进行培养,分不同时间段对BGC-803细胞的在无机多孔铈基材料载玻片上成活率进行测试,研究结果表明BGC-803细胞在无机多孔铈基材料上具有较好的黏附特性,无机多孔铈基材料对BGC-803细胞具有较低的毒性和较好的生物相容性.细胞迁移研究结果表明,无机多孔铈基材料的孔结构虽然可提高细胞黏附特性,但会引起小范围内细胞集落化,显示出在组织再生工程领域有潜在的应用价值.本文有助于我们深入了解无机多孔铈基材料的生物相容性,以便利用其作为生物支架材料应用于生物医学组织工程领域提供依据.     

Y-TZP对生物微晶玻璃涂层组织结构的影响

为了弥补生物微晶玻璃力学性能较差,脆性大的不足之处,试验采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6A14V为基体喷涂制备生物微晶玻璃涂层,并添加一定量Y-TZP,研究其对涂层组织与结构的影响.结果表明:Y-TZP有抑制生物微晶玻璃涂层裂纹的能力,同时其在热喷涂及晶化处理过程中表现出良好的相稳定性能,涂层为四方氧化锆...     

发泡剂对废玻璃多孔微晶玻璃物理性能的影响

目的研究发泡剂对制备多孔微晶玻璃表观密度,孔隙率,导热系数等物理性能影响,确定理想的发泡剂种类和掺量.制备高性能多孔微晶玻璃.方法使用废玻璃作为原材料,掺加不同种类、不同掺量的发泡剂来制备多孔微晶玻璃,筛选出最理想的发泡剂类型及掺量.通过向废玻璃粉中分别掺加碳酸钙、碳酸钠、碳酸钡作为发泡剂,聚乙二醇作为粘结剂,并以Cr2O3、Ti O2作为晶核剂,以Ca F2作为助熔剂采用粉末烧结法制备多孔微晶玻璃,对制得样品的表观密度、孔隙率、导热系数等物理性能和析出主晶相进行测试与分析.结果使用碳酸钠发泡剂发泡效果最为理想;当碳酸钠掺量4%~8%时,随着碳酸钠掺量的增加,多孔微晶玻璃的表观密度先减小后增加,孔隙率先增加后减小,导热系数先减小后增加.当碳酸钠掺量为6%时,多孔微晶玻璃的表观密度最小,为1.573 6 g/cm3,孔隙率最大,为64.08%,导热系数最小,为0.108 W/(m·K);制得的多孔微晶玻璃,析出的主晶相为硅灰石.结论用在一定的热处理制度下掺加不同种类、不同掺量的发泡剂的废弃玻璃制备出了轻质、高强及抗热冲击性强的高性能多孔微晶玻璃,并为多孔微晶玻璃发泡剂的选择方面提供了相应的理论支持.     

高强度生物活性微晶玻璃的研制

以ＭｇＯ－ＣａＯ－ＳｉＯ＿２－Ｐ＿２Ｏ＿５系统基础玻璃，经过微晶化处理，制备了一种高机械强度的生物活性微晶玻璃，用Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）研究了微晶玻璃的晶相；借助扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察了微晶玻璃的显微结构。结果表明，这种微晶玻璃的主晶相为磷灰石；该材料具有良好的生物活性和力学性能．     

亚音速火焰喷涂钛/生物微晶玻璃涂层结构研究

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体,喷涂钛-生物微晶玻璃,涂层经700℃晶化处理.采用TG-DSC、X射线衍射法(XRD)测试粉体相组成,金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察涂层显微结构.结果表明:亚音速火焰喷涂制备钛/生物微晶玻璃涂层表面存在大量孔洞结构,有利于骨组织的生长,提高种植体与骨组织间的结合强度.钛-生物微晶玻璃涂层结合紧密,未见明显裂纹,Ti-BG过渡层起到了缓解涂层应力、提高涂层的结合强度的作用.     

纳米相陶瓷支架与人成骨细胞生物相容性的体外实验研究

研究了2种新型多孔纳米陶瓷支架材料(hydroxyapatite,HA和tricalcium phosphate,TCP)的生物相容性.从人4月龄胚胎骨膜组织中分离培养出骨膜来源的成骨细胞(periosteal-derived osteoblast,POB),采用人胚骨膜成骨细胞与2种陶瓷支架的体外复合培养,观察细胞在材料上的生长及生理功能表达情况.发现人POB在HA和TCP表面生长繁殖良好,并发挥成骨功能.材料对细胞的增殖还有一定的促进作用(p<0.05).实验表明: 2种新型多孔陶瓷支架材料均有良好的生物相容性.     

不同生物玻璃添加量对多孔HA陶瓷微观形貌的影响

采用聚氨酯泡沫浸渍法,在HA粉体中添加17.92CaO-56.8P2O5-17.00Na2O-6.28MgO-K2O-CaF2(质量百分比)生物玻璃作为助烧剂制备多孔HA.研究了不同玻璃添加量对多孔HA生物陶瓷微观形貌的影响.利用TG-DSC曲线分析制定烧结制度,采用扫描电镜观察多孔陶瓷表面形貌.试验表明:生物玻璃添加量为4wt%时,液相烧结作用显著,促进了晶粒的致密化,且晶粒尺寸分布均匀,利于强度和韧性的提高.此法制备的多孔HA具有均匀的开孔结构,孔隙相互贯通,孔径分布范围200-400μm,气孔率高达70-80%,作为组织工程支架材料具有很好的应用前景.     

玻璃基骨水泥生物活性的研究

以CaO SiO2 P2 O5系统生物玻璃和磷酸铵调和液混合制得玻璃基生物骨水泥 (GBC) ,利用X 衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM )和红外光谱 (FTIR)对产物的晶相、化学组成和显微结构进行了分析 .结果表明 ,随着浸泡时间的增加 ,玻璃基骨水泥 (GBC)中的玻璃相逐步向类骨状羟基磷灰石 (HAP)微晶转化 ,所生成的HAP晶体端面尺寸分布在 30～ 5 0nm之间 ,这表明GBC中所生成的HAP晶体与人体骨中生物HAP很相似 ,会具有良好的生物活性 .FTIR的结果表明 ,CO2 -3 会部分地进入到HAP的晶格结构中 ,形成碳酸羟基磷灰石 .GBC中所生成的HAP晶体在形貌、结构和组成等多方面均与人体骨类似 ,有利于作为生物医用材料的应用 .     

天津市知识产权局推荐项目(2005年第一批)

1壳聚糖／明胶网络支架材料 本发明采用相分离法制备的壳聚糖／明胶多孔支架材料，材料价格低廉，生物相容性好，亲／疏水平衡性可调，适用于软骨组织细胞附着生长和不同类型细胞的需要，可避免交联剂产生的细胞毒副作用，同时保证了多孔材料的力学强度和生物(细胞)亲和性。     

表面修饰多孔微晶玻璃的制备及其对废水中钯(II)的吸附分离

以废玻璃为原材料, 制备表面修饰多孔微晶玻璃(Thio-aminopropyltriethoxysilane-modified porous glassceramics, TAMPG), 实现对水溶液中钯(II)的高效吸附分离。通过在废玻璃制成的多孔微晶玻璃上负载有机配体2-噻吩甲醛、2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑, 得到新型吸附剂TAMPG-1, TAMPG-2和TAMPG-3, 同时对钯(II)吸附过程的pH 值、温度、初始浓度和吸附时间等条件进行优化。由于原材料廉价易得, 吸附性能良好, 可循环使用, 同时具备优良的选择性和稳定性, 所以表面修饰多孔微晶玻璃既可以高效地分离钯(II), 也能产生良好的经济效益。     

高钙粉煤灰应用于玻璃陶瓷材料探索研究

本文选用了两种高钙粉煤灰,在无任何添加剂条件下,研究其直接应用于玻璃陶瓷材料的可能性。运用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析方法对基础玻璃以及热处理样品进行了分析研究。DTA结果表明,基础玻璃的升温过程有明显的晶化放热峰,XRD结果表明经热处理后两种基础玻璃均得到以钙长石为主要晶相的玻璃陶瓷材料,SEM图中可以看到明显且均匀的钙长石晶体,因此由高钙粉煤灰直接制备玻璃陶瓷材料是可行的。     

Mechanism of brittle-ductile transition of a glass-ceramic rigid substrate

The hardness, elastic modulus, and scratch resistance of a glass-ceramic rigid substrate were measured by nanoindentation and nanoscratch, and the fracture toughness was measured by indentation using a Vickers indenter. The results show that the hardness and elastic modulus at a peak indentation depth of 200 nm are 9.04 and 94.70 GPa, respectively. These values reflect the properties of the glass-ceramic rigid substrate. The fracture toughness value of the glass-ceramic rigid substrate is 2.63 MPa?m1/2. The material removal mechanisms are seen to be directly related to normal force on the tip. The critical load and scratch depth estimated from the scratch depth profile after scratching and the friction profile are 268.60 mN and 335.10 nm, respectively. If the load and scratch depth are under the critical values, the glass-ceramic rigid substrate will undergo plastic flow rather than fracture. The formula of critical depth of cut described by Bifnao et al. is modified based on the difference of critical scratch depth     

Interaction of Protein and Cell with Different Chitosan Membranes

Ｃｈｉｔｉｎ ,ｗｈｉｃｈｍａｉｎｌｙｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆ β(1→4 ) 2 ａｃｅｔａｍｉｄｏ 2 ｄｅｏｘｙ Ｄ ｇｌｕｃｏｐｙｒａｎｏｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｓ ,ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔａｂｕｎｄａｎｔｆｏｒｍｓｏｆｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｆｏｕｎｄｉｎｎａｔｕｒｅ[1] .Ｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｈａｖｅｅｎａｂｌｅｄｔｈｅｕｓｅｏｆｃｈｉｔｉｎａｎｄｃｈｉｔｏｓａｎｉｎｖａｓｔｌｙｄｉｖｅｒｓｅｆｉｅｌｄｓｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｍｅｄｉｃｉｎｅａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｉ…     

利用废玻璃和矿渣制备烧结微晶玻璃

利用废玻璃和矿渣为主要原料，以FeS为晶核剂，采用烧结法制备出结构致密、物化性能良好的微晶玻璃。利用差热分析（DTA）确定了该玻璃的核化和晶化速度，并利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对晶化试样的物相结构进行了鉴定并作出了显微结构的观察。     

胶原支架材料的制备与表征

分别采用真空高温脱水和化学交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳化二亚胺处理经冷冻干燥后的胶原海绵材料,制备组织工程支架,讨论反应条件对胶原性能的影响,测定胶原支架的力学强度和降解特性.结果发现,不同的处理方法都能保持胶原海绵的三维多孔结构,孔隙率可达到90%;真空高温脱水获得的胶原海绵材料力学强度较小,但断裂伸长率略大;碳化二亚胺交联胶原海绵材料力学强度相对较高,抗张强度为380 kPa左右.胶原海绵交联后,降解速率显著小于未经交联的胶原材料.细胞培养试验表明成纤维细胞可以在支架材料上正常生长.两种交联方法处理胶原海绵,其细胞生长行为差异无显著性,适合于作为组织工程支架.     

Mechanism of brittle-ductile transition of a glass-ceramic rigid substrate

The hardness, elastic modulus, and scratch resistance of a glass-ceramic rigid substrate were measured by nanoindentation and nanoscratch, and the fracture toughness was measured by indentation using a Vickers indenter. The results show that the hardness and elastic modulus at a peak indentation depth of 200 nm are 9.04 and 94.70 GPa, respectively. These values reflect the properties of the glass-ceramic rigid substrate. The fracture toughness value of the glass-ceramic rigid substrate is 2.63 MPa·m1/2. The material removal mechanisms are seen to be directly related to normal force on the tip. The critical load and scratch depth estimated from the scratch depth profile after scratching and the friction profile are 268.60 mN and 335.10 nm, respectively. If the load and scratch depth are under the critical values, the glass-ceramic rigid substrate will undergo plastic flow rather than fracture. The formula of critical depth of cut described by Bifnao et al. is modified based on the difference of critical scratch depth     

共沉淀-熔融法制备铁磁性微晶玻璃及其表征

采用SiO2-Na2O-CaO-P2O5-Fe2O3五元系统通过共沉淀-熔融法制备铁磁性微晶玻璃,利用XRD确定其晶相并计算晶体的晶格常数和晶粒尺寸,采用振动样品磁强计(VSM)测试样品的磁性能.结果证明,玻璃液在自然冷却的过程中形成了大量的磁铁矿,不需要热处理过程即可获得具有磁铁矿唯一晶相的铁磁性微晶玻璃,其比饱和磁矩为36.74 A.m2/kg,矫顽力为27 kA/m.     

铁尾矿制备的功能微晶玻璃及其微波介电特性

以鞍山铁尾矿为主要原料制备了BaO-Fe2O3-Si O2微晶玻璃,并利用DSC,XRD,SEM以及FT-IR对晶化过程和微观结构及结晶动力学进行了研究.微晶玻璃的最佳热处理制度为:700℃核化3 h,950℃晶化2 h;这样可以制备出主晶相为BaFe12O19、次晶相为BaSi2O5的微晶玻璃.微晶玻璃结构中出现了BaFe12O19的红外特征吸收峰;晶体生长指数为2.8,属三维生长;介电损耗角正切值达到了0.44,而磁损耗正切值为0.017,具有较好的微波介电特性.     

Preparation, crystallization, and wetting of ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2 glass-ceramics for sealing to Kovar

A novel type of ZnO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂ glass-ceramics sealing to Kovar in electronic packaging was developed, whose thermal expansion coefficient and electrical resistance are 5.2×10-6/℃ and over 1×1013 Ω·cm, respectively. The major crystalline phases in the glass-ceramic seals were ZnAl₂O₄, ZnB₂O₄, and NaSiAl₂O₄. The dielectric resistance of the glass-ceramic could be remarkably enhanced through the control of alkali metal ions into crystal lattices. It was found that crystallization happened first on the surface of the sample, leaving the amorphous phase in the inner, which made the glass suitable for sealing. The glass-ceramic showed better wetting on the Kovar surface, and sealing atmosphere and temperature had great effect on the wetting angle. Strong interracial bonding was obtained, which was mainly attributed to the interracial reaction between SiO₂ and FeO or Fe₃O₄.     

几种生物材料的概述

阐述了生物材料(限于医用材料)的性质及特点,指出它是研究生物力学的基础:较详尽介绍了国内外现代生物材料的发展概况;提出了生物材料的要求。本文对设计、研制、开发生物材料具有一定的参考价值。