高分子生物医学工程材料的现状

具有良好医疗效果的生物医学工程材料必须满足两个条件:为达到治疗或诊断效果的“医用功能性”;能确保安全的“生物相容性”(biocompatibility)。近年来,用高分子材料制成的一些功能比较单纯的脏器替代品已在临床上得到广泛应用。但体内埋植型人工肾脏、人工胰脏、人工心脏等还未真正实现,微细的人工血管也还没有真正使用。在现阶段的研究中,采用分子设计、材料设计,从而精巧,准确地再现生物体的结构与性能;或是利用生物体自身的异物识别机理去找出材料与生物体共存的条件、参数等方法对研制功能复杂而精密的人工器官就是十分必要的了。     

国产珊瑚状金属股骨头假体生物性固定作用的实验研究

本文报道一种具有骨生长自锁固定作用的国产珊瑚状多孔人工髋关节新型假体。 作者采用国内自行研制的Co-Cr-Mo合金钢股骨头假体对16只实验犬进行了人工股骨头置换术。按术后5、10、15及20周的观察期限分为4组,每组4只犬。术后严格记录装有假体的髋关节功能恢复情况。术后即刻及处死动物前各摄一张髋关节正位     

90年代的热门材料

材料科学正进入一个前所未有的挑战时代和成果迭出的阶段。借助新技术,比如扫描隧道显微镜、原子力显微镜和各种光谱法,材料科学家能比十年前更好地了解进而控制材料的结构和特性。本文将让人们一览材料研究的6大热点,它们是:陶瓷、高级纤维复合物、聚合物、超塑钢、金属-基体复合物、超导材料。陶瓷陶瓷研究体现了材料研究一体化的程度。单块材料,如矾土、硅、碳化物和氮化硅是今天可得到的最先进的结构陶瓷,但由于脆性问题,它们只适用于应力相对低的领域。对它们的研究主要集中于通过添加连续纤维.用其他材料层压它们或用金属熔合它们,达到增强这些材料强度之目的。     

n-型SrTiO3陶瓷与p-型聚苯胺复合材料的研究

对于功能复合材料,因复合后能加强某一特性,甚至能产生出新的特性来,所以复合是开发材料性能的独特途径.鉴于近期发展起来的p-型导电高分子材料聚苯胺的各种优良特性,如电变色特性、吸波特性等.为了开发应用,首先应从理论上对其结合的界面特性,可否形成一种p-n结接触进行研究和探讨.通过对n-SrTiO_3陶瓷上复合p-PAn的研究和探讨,证实该复合界面为p-n异质结结构,进一步的研究还需做大量的工作.1 实验过程及测试(1)n-型半导体钛酸锶陶瓷(n-SrTiO_3)的制备.工艺流程图为:配料—球磨混料—干燥—过80目筛—预合成—造粒—成型—排胶—烧成其中,配粒比例为SrCO_3:TiO_2O_5=1:1.01:0.013.球磨时,料:球:水=1:4:2.5.预合成的温度是1200℃下保温2h,空气气氛.烧成的温度是1420～1460℃下,通N_2的还原气氛下.     

磁性氧化铁纳米颗粒的生物相容性研究进展

磁性氧化铁纳米颗粒的生物相容性是其应用于临床研究的前提之一. 生物相容性一般是指材料与宿主之间的相容性, 包括组织相容性和血液相容性. 目前认为, 对生物材料的生物相容性研究与评价应从整体、细胞和分子这3 个水平全方位进行. 本文主要将近期通过细胞、分子和整体水平相关试验进行的磁性氧化铁纳米颗粒生物相容性评价工作的进展及其研究中存在的问题作一综述.     

KSZP陶瓷材料强化新途径

增强增韧一直是陶瓷科学与技术研究的重要课题.目前最常用的方法是多相复合,如颗粒、晶须和纤维补强和自补强.相变是陶瓷中的普遍现象,ZrO_2增韧陶瓷是利用相变现象的一个典型例子.表面压应力增强材料的现象,在表面施釉或膨胀系数小的膜层、离子交换、淬火和表面化学反应过程中得以应用.我们在研究[NZP]低膨胀陶瓷时,发现一种利用相变强化陶瓷的方法,本文报道其有关的内容.     

生硅橡胶和高温硫化硅橡胶中正电子湮没的研究

一、引言 前人的工作表明,用正电子湮没技术研究高分子材料有着广阔的前景。本文用正电子湮没寿命谱来研究硅橡胶的结构特性具有一定的适用意义。硅橡胶既有优异的耐热性,又有卓越的耐寒性,使用温度宽(—60—200℃),并且具有良好的电绝缘性能,突出的耐候性和生理隋性,已广泛用作电气材料,人工器官,医疗用品和密封材料。本实验除研究含有不同分子量     

复合钙钛矿结构弛豫型铁电陶瓷的极化介电行为

复合钙钛矿结构弛豫型铁电陶瓷由于其高的介电常数、相对低的烧结温度和由“弥散相变”(diffused phase transition,简称DPT)引起的较低容温变化率,被认为是多层陶瓷电容器在技术和经济上重要的候选材料。因此这一类材料的制备与性能研究受到广泛重视。有关其介电行为的研究,国内外报道很多,但有关这一类材料在极化状态下的介电行为的研究报道还不多。本文通过将复合钙钛矿结构弛豫型铁电陶瓷PZN-PT-BT(80/10/10)样品在极化     

蛇伤药毛萝摩叶表面的扫描电子显微镜观察

毛萝摩系酃县牛奶菜Marsdenia linxianensis Zhou的全株,是我国湖南地区用于治疗毒蛇咬伤的有效草药。据报道临床疗效满意,在65个临床病例观察中,治愈率达97%。实验研究证明,生药及临床针剂均含有甾体、有机酸、羧酸酯等化合物,并含有多量的Na~+和Ca~(2+)。有机酸与Na~+和Ca~(2+)具有抑制~125Ⅰ-神经毒-胆碱受体结合的作用,且对实验性蛇毒中毒     

低温极端环境下氮化铝陶瓷断裂行为及第二相的影响

氮化铝陶瓷在低温工程中有着良好的应用前景,但这方面的研究报道甚少.本文对氮化铝陶瓷的低温断裂行为进行了系统研究,以液氮和干冰作为制冷剂,测试低温环境下材料的抗弯强度和断裂韧性.当测试温度从293 K降低到77 K时,氮化铝陶瓷抗弯强度从364.6±29.2MPa增加至415.3±21.7 MPa,断裂韧性从3.98±0.19 MPa m1/2增加到4.59±0.28 MPa m1/2,同时发现穿晶断裂比例从7.3%增加至14.5%.基于实验结果,分析了陶瓷中第二相引起的残余应力对三叉晶界处氮化铝晶粒以及裂纹扩展方式的影响,结果表明,低温下第二相导致氮化铝陶瓷断裂模式发生改变;通过调控第二相在基体中的分布状况可以改善氮化铝陶瓷性能,对于氮化铝陶瓷的低温工程应用具有参考价值.     

数据挖掘驱动的BiFeO_3-BaTiO_3铁电陶瓷元素替代效应

传统的材料研究方式是耗时费力的试错法,现代材料科学研究方式转向基于材料信息学(material informatics)理论的数据生产和利用——采用各种数据挖掘方法以发现材料数据下隐藏的构效关系和知识,对新材料进行预测和验证.在总结过去对钙钛矿结构氧化物铁电材料数据挖掘实践结果的基础上,选择多种不同原(离)子特征组合的元素对BiFeO_3-BaTiO_3(BF-xBT)铁电固溶体陶瓷进行替代实验,重点探索三方-赝立方结构相界附近组分的BF-xBT基三元固溶体陶瓷的铁电相变和介电、压电响应性能.实验发现替代元素的性质是BF-xBT基三元固溶体陶瓷制备工艺条件和介电损耗、压电响应等电学性质的决定因素,Bi(Zn_(1/2)Ti_(1/2))O_3是当前发现的对BF-xBT基固溶体陶瓷进行改性、获得可工程实用的高性能高温压电陶瓷新材料的有效组元.与现有商用偏铌酸铅和钛酸铋系压电陶瓷材料相比,它们可采用相同的固相反应电子陶瓷工艺制备、但具有更高压电响应等综合性能,为研制高灵敏高温压电传感器提供了新材料选项.     

科学家开发实验性伤口敷料

<正>近日,德国研究人员开发了一款基于弹性蛋白原的定制生物医学适用材料。该材料结合了生物相容性、耐用性、生物降解性和类似于皮肤的良好机械性能。临床前试验证实,它适合用作治疗慢性和复杂伤口的伤口敷料材料。研究人员利用电纺工艺生产出超薄的弹性蛋白原纳米纤维,然后将其相互交联,形成一片类似弹性蛋白的材料。弹性蛋白原蛋白分子是由人体自然产生的,它们是弹性蛋白的主要组成部分。而弹性蛋白是一种生物聚合物,可使皮肤和器官具有弹性。该材料具有生物相容性,用于人体时不会导致免疫排斥反应。     

用遥感法测量钢建筑物应力的实验研究

我们在研究岩石的电磁辐射中,发现岩石的红外辐射和微波辐射随岩石应力状态变化而变化的物理现象,若这一物理现象在钢材料中也存在,那么对钢建筑物的应力及其分布有可能进行遥感测量,我们对钢材料进行了实验,得出了钢材料的红外辐射能量和微波辐射能量随钢材料应力状态变化而变化的实验结果,本文报道了这一新结果.     

编者按

<正>陶瓷作为人类文明史上最早发明和使用的人工材料之一,发祥于中国,是中华民族智慧的象征.历经千年发展和演化,其内涵已远远超越了传统陶瓷的范畴,形成了包括传统陶瓷以及先进结构陶瓷、功能陶瓷和新型陶瓷基复合材料等非传统陶瓷在内的一个庞大的家族体系.其中结构陶瓷作为先进陶瓷材料的重要组成部分,因其所具有的高强、高硬、耐高温和抗腐蚀等优异特性,在高温、腐蚀等严酷环境表现出巨大的应用潜力,令人期待.     

一个年轻科研工作者的健康梦——访中国科学院上海硅酸盐研究所步文博研究员

但凡对中国无机材料、陶瓷材料有大概了解的人都知道中国科学院上海硅酸盐研究所（以下简称硅所）,作为一家无机非金属材料综合性研究机构,硅所在BGO人工晶体、高性能结构与功能陶瓷、特种玻璃、无机涂层等方面     

Y-TZP陶瓷材料超塑性的初步研究

许多金属和合金具有超塑性形变行为,而陶瓷的超塑性则是近年才发现并得到重视的。Y-TZP(Y_2O_3-Tetragonal Zirconia Polycrystals)多晶材料是其中最具代表性的具有高温超塑性的陶瓷。陶瓷超塑性的发现和研究不仅在观念上影响了人们对陶瓷脆性的认识,而且在实践上也将具有重要意义,为陶瓷材料的加工带来重大影响。我国的陶瓷超塑性研究尚处于起步阶段。材料性质(如晶粒尺寸)、形变速率等性能等均与国外有较大差距。本文报道用无压烧结法制得的细晶(～0.3μm)Y-TZP材料,达到很高形变速率和超塑性形变行为。     

纳米羟基磷灰石/胶原/磷酸丝氨酸仿生复合骨组织工程支架材料的制备及表征

制备仿生型骨组织工程支架复合材料, 观察并分析支架的结构特征、矿化性能、细胞相容性及体内骨修复性能. 将纳米羟基磷灰石粉体、胶原蛋白溶液和磷酸丝氨酸按比例混合, 搅拌均匀, 再进行交联处理, 最后冷冻干燥得到支架材料. 所制备的复合支架材料具有三维多孔的微观结构; 在模拟体液中的矿化产物其形态受复合材料中有机成分的调控; 该复合支架具有良好的生物相容性, MC3T3-E1细胞在支架上黏附、拓展并可与材料相互作用; 植入骨缺损12周后能够促进新骨形成. 纳米羟基磷灰石-胶原蛋白-磷酸丝氨酸(nHA-COL-PS)支架材料是性能良好的组织工程支架材料, 可用于骨缺损的修复.     

纤维增强陶瓷基复合材料与金属钎焊研究进展

纤维增强陶瓷基复合材料在高温使役性能方面表现出超越传统陶瓷材料的优异性能,与金属的连接构件在航空航天、核能、化工等高温系统中应用潜力巨大。纤维增强陶瓷基复合材料与金属的连接技术被广泛研究,钎焊是实现二者连接的最佳选择。文章重点论述钎焊纤维增强陶瓷基复合材料与金属所面临的挑战和科学问题,列举C_f/C、C_f/SiC和SiO_(2f)/SiO_2三种研究最为广泛的纤维增强陶瓷基复合材料与金属的钎焊实例,讨论钎料润湿行为、界面反应调控和接头应力调节的最新研究成果。可靠连接技术的发展,将会推动纤维增强陶瓷基复合材料的研究和应用。     

太阳活动区推迟演化的一种可能的解释

太阳活动区通常以黑子群为标志.对活动区的光学,射电观测表明,在不同层次(高度)上,太阳活动区的活动有不同的表现.例如,黑子的转动、耀斑活动、厘米波射电现象(缓变辐射和爆发)、米波Ⅰ型源等,分别属于光球、色球、低日冕和高日冕这些不同层次上的太阳活动现象.观测表明黑子转动与耀斑产生率有推迟相关.Kai指出,在厘米波缓变源与米波Ⅰ型源之间存在着时延1—2天的推迟演化相关.我们通过对1972年8月(McMath 11976)活动区的研究,证实了Kai的结论,并且指出这种相关不仅表现在Ⅰ型源强度极大时,而且还有演化曲线上更为细致的相关.我们对于1970—1972年共计三年的米波Ⅰ型源的统计研究     

从克山病患者脏器分离的未定型病毒的电子显微镜研究

从一些急型与亚急型克山病患者的某些脏器分离到一些病毒株,并做过血清学初步研究.对其中一些未定型病毒株我们做了电子显微镜研究.从不同患者心肌、脾脏与血液分离的三个未定型毒株均观察到了病毒颗粒.病毒是在宿主细胞核内复制装配.毒粒的直径为35—37毫微米.虽然不能仅靠电镜观察最终确定病毒的分类地位,但本文的材料可以对分离的未定型病毒提出一些重要说明.同时对该病毒在细胞内的复制装配与核仁——染色质的关系提出一些有意义的观察结果.