具有钛框架增强结构的人工骨的降解规律

为了解决磷酸钙骨水泥(CPC)复合骨形态发生蛋白(BMP)植入体强度低的缺陷，提出一种钛框架／CPC／BMP复合结构的人工骨，并通过长达半年的动物实验及后续分析研究其降解规律，得出了这种植入体降解的动力学模型．研究表明：在植入动物体内后，CPC的孔隙率按对数规律递增，靠近植入体表面的孔隙     

钛框架/CPC/BMP复合人工骨的钙磷碳变化规律

为了解决磷酸钙骨水泥(CPC)/骨形态发生蛋白(BMP)植入体强度低的缺陷,提出一种钛框架/CPC/BMP复合结构的植入体,参考犬桡骨半月形断面及尺寸,利用计算机辅助设计与加工方法完成了相似形状的钛框架设计与制造,并将糊状CPC填充晾干后植入犬桡骨部位.通过动物实验,分析研究了钙磷碳的变化规律,得出了植入体钙磷碳变化模型.研究表明:植入体内的碳含量按二次抛物线增长,钙和磷的含量按线性规律递减,钙磷比则保持稳定;钛框架上有孔处的钙磷碳变化效率明显高于无孔处的变化效率.研究结果不仅为设计钛框架的形状提供了依据,而且证实了这种植入体的钛框架在不明显影响降解速度的条件下具有较好的支撑作用,因此扩大了CPC的临床应用范围.     

MPC骨水泥纤维蛋白胶复合BMP人工骨支架材料对山羊松质骨缺损的修复

研制MPC/CPC骨水泥纤维蛋白胶复合BMP新型人工骨的制备及人工骨修复骨缺损的性能.通过对成年山羊双侧股骨髁部分别制备1处直径10mm、深15mm松质骨缺损,制备MPC/CPC/FG/BMP(A组)、MPC/CPC/FG(B组)、CPC/FG(C组)人工骨支架材料,分别植入各组实验观察材料,分别于6周、12周进行影像学、组织学、形态计量学观察骨缺损修复情况.说明新型MPC骨水泥纤维蛋白胶复合BMP新型生物活性人工骨支架材料在促进成骨、加快磷酸钙骨水泥降解速度上优于MPC/CPC/FG、CPC/FG的人工骨,同时新型MPC骨水泥复合纤维蛋白胶的成骨和促骨水泥降解作用优于单纯CPC复合FG的人工骨.     

自固化载硒纳米微球/磷酸钙复合骨修复材料的制备及性能

研究制备具有促修复、抗肿瘤的可注射缓释硒纳米微球复合磷酸钙骨水泥材料.采用乳化交联法制备Na_2SeO_3/CS缓释硒纳米微球,将微球与磷酸钙骨水泥(CPC)复合,制备Na_2SeO_3/CS/CPC骨修复系统,对该系统的固化时间、力学强度、缓释硒及降解性能、形貌、晶相构成进行测定和表征分析,并对其体外细胞活性进行研究.结果表明:相对于纯的CPC,当掺入Na_2SeO_3/CS纳米微球的量为4%时,复合CPC的注射性良好,固化时间5.75～11.5 min,固化强度提高,微观结构显示CPC均匀地包裹在壳聚糖微球表面并形成了针片状HA晶体,微球的添加对复合CPC材料的晶相组分无显著影响,缓释硒效应良好,有效缓释达22 d,降解性优于纯CPC,形成了蜂窝状完善的网状三维立体多孔结构,利于组织细胞和血管及神经的黏附长入.体外细胞实验表明,复合CPC对人乳腺癌细胞MCF-7及MG-63人骨肉瘤细胞增生的抑制作用显著,且对两株细胞增生的抑制性差异不显著.本研究为非承骨微创、缺陷修复及骨肿瘤的术后恢复、防止复发和转移的预防和治疗提供一种新思路,同时为拓展功能元素硒的合理应用奠定实验基础.     

复合PRP和PPP冻干粉的磷酸钙骨水泥的细胞响应

用冷冻干燥制得的富血小板血浆(PRP)和贫血小板血浆(PPP)干粉对磷酸钙骨水泥(CPC)进行改性,采用X射线衍射、扫描电镜和细胞实验等手段研究了PRP和PPP对CPC水化产物物相、断面显微形貌和细胞响应特性的影响.结果表明:复合PRP或PPP并不影响CPC的水化产物,最终水化产物均是弱结晶的羟基磷灰石;复合一定量的PRP或PPP对CPC表面人骨髓间充质干细胞的粘附、增殖和分化具有明显的促进作用,在细胞培养的后期,复合较少的PRP对细胞增殖和分化具有更明显的促进作用.这表明PRP和PPP均有望用于提高CPC的细胞响应能力和骨诱导性.     

多孔CPC在体外静态和动态模拟体液环境下降解性的对比研究

比较静态和动态模拟体液环境下多孔CPC材料的降解特性。将制备好的多孔CPC材料分别浸泡在静态模拟体液和与人体体液生理流速相同的动态模拟体液中,于浸泡后4、8、16、24周取样,扫描电镜观察材料结构变化,能谱分析材料孔隙表面化学组成变化,测定孔隙率、失重率和力学强度改变。结果在静态模拟体液环境下,材料表面及内部孔隙均可见到类骨样磷灰石层沉积;而动态模拟环境下,仅在材料内部孔隙有部分磷灰石层沉积。与静止的模拟体液相比,动态的模拟体液内浸泡的多孔CPC材料孔隙率增加及材料的质量和力学强度下降更为明显。说明与静态模拟体液环境比较,多孔CPC材料浸泡在动态模拟环境下的降解更为明显。     

磷酸钙骨水泥的改性增强研究进展

磷酸钙骨水泥(CPC)以其良好的生物相容性和骨传导性,在骨修复领域有广泛的应用前景.但其机械性能不足的缺点限制了其临床应用范围,需要对其进行改性增强研究.从优化CPC的制备条件、复合增强、添加晶种3方面对其改性增强研究进展做了综述.     

3D打印PLLA/HA复合组织工程骨支架及性能表征

为了解决羟基磷灰石(HA)骨支架降解难的问题,本研究通过在HA骨支架中加入具有良好降解性能的聚左旋乳酸(PLLA)来调节其降解速度.采用3D打印挤出成型设备制备出PLLA/HA复合多孔骨支架,探究不同PLLA质量分数下复合组织工程骨支架抗压强度、亲水性、降解率以及细胞毒性的变化.实验结果表明:五组不同材料配比的复合骨支...     

β-磷酸三钙对玻璃基骨水泥显微结构的影响

以CaHPO4.2H2O和CaCO3为原料,采用固相反应法制备β-磷酸三钙(TCP),并将其掺加到玻璃基生物骨水泥中制成复合骨水泥,浸泡在人体模拟体液(SBF)中,研究其显微结构的变化.结果表明,通过湿式粉碎和固相反应法可以制得晶体发育良好、纯度高的-βTCP粉末;复合骨水泥试样中的-βTCP在SBF溶液的浸泡下会逐步降解,从而制得具有较高孔隙率的骨水泥.     

采用立体编织工艺构造人工骨仿生微结构

为了实现人工骨植入体内的有效活化,应用立体编织法制作人工骨的微管结构.以CAD设计人工骨的微结构,用三维立体编织技术将可吸收手术缝合线编织成人工骨微结构支架的负型,为控制人工骨的微管尺寸,在缝线上涂敷Ⅰ型胶原蛋白,在编织物内充填自固化磷酸钙骨水泥(CPC),固化后形成含有微孔结构的人工骨.实验表明,缝线的降解速度高于CPC的降解速度,能够早期在人工骨内部形成相互导通的微管道结构,这不仅有利于骨生长,还可以促进人工骨的活化,同时还具有一定的力学强度,可望用于骨缺损的修复.     

羟基磷灰石涂层的骨结合行为

使用等离子喷涂技术，在钛合金表面制备了羟基磷灰石涂层。采用动物实验的方法，研究羟基磷灰石涂层的生物相容性。生物力学实验结果表明，使用羟基磷灰石涂层，可以显著提高骨组织与种植体的界面结合强度。扫描电镜观察显示，羟基磷灰石涂层与骨组织形成骨性结合，而钛合金种植体与骨组织之间存在纤维组织结构。两种不同的界面结构，是导致种植体与骨组织结构强度差异的主要原因。     

多孔Ti-45Nb合金的微观组织与力学性能研究

新型多孔Ti-Nb合金因为具有良好的生物相容性,在硬组织植入材料领域中受到关注。本文利用纯Ti和Nb粉采用粉末烧结法制备多孔Ti-45Nb合金。通过造孔剂NH4HCO3调控多孔钛合金的孔隙度、孔隙尺寸、孔隙形貌、弹性模量和抗压强度。研究结果表明:随着造孔剂含量的增加,多孔Ti-45Nb合金的孔隙度和孔隙尺寸增大,孔隙连通性增加;弹性模量和抗压强度减小。多孔Ti-45Nb合金的孔隙特性和力学性能满足硬组织植入材料的基本要求。     

增材制造医用多孔钛合金研究与应用现状

钛合金具有良好的力学性能和生物相容性,被认为是一种理想的植入体材料。但致密钛合金的弹性模量较高,在植入人体后与骨之间存在应力遮挡现象,易引发植入体松动。采用增材制造技术制备的多孔钛合金能够很好地解决这一问题。从多孔结构的设计方法与增材制造的原理入手,综述了增材制造多孔钛合金在力学性能方面的研究现状以及在生物医疗领域的研究与应用进展,并对其未来的发展趋势进行了展望,指出今后可在以下4方面对医用多孔钛合金展开深入研究：1）研发更先进的成型设备以提高多孔钛合金的成型质量与成型效率;2）对多孔结构进行仿生化设计,将高力学性能与高生物性能有机结合;3）通过对Gibson-Ashby模型进行修正,可获得更为准确的力学性能预测结果;4）开发新型钛合金材料以提高多孔钛合金的生物相容性。     

带节能砌体填充墙的RC框架抗震试验研究

为了研究带节能砌体填充墙的RC框架抗震性能,本试验设计了两个两层单跨的RC框架结构模型,分别为带填充墙的RC框架和不带填充墙的空框架,并对其进行了拟静力试验.对带填充墙的RC框架的裂缝开展进行了描述,研究了试件的滞回特性、骨架曲线、刚度退化和强度退化,并和空框架进行了对比分析.分析结果表明:填充墙能够提高框架的承载能力和抗侧刚度,但是相应地降低了框架结构的延性;填充墙的存在使得框架结构的强度和刚度退化加快,然而,带填充墙框架的极限刚度仍然较大,表现出较强的抗倒塌能力.     

应用新西兰白兔验证可降解网状微孔球囊联合钙盐骨水泥治疗骨折的作用

摘要: 目的通过观察新西兰白兔股骨内植入材料的降解及血液指标的变化验证可降解网状微孔球囊联合钙盐骨水泥治疗骨折的作用。方法根据植入物不同分为实验组( 植入可降解网状微孔球囊及钙盐骨水泥) 和对照组( 植入钙盐骨水泥) ,对术前、术后1,3,6个月的血液指标进行组间及组内比较,并通过影像学及病理学对植入物降解和骨组织生长匹配情况进行对比分析。结果实验组和对照组血液指标无明显改变; 在体内无明显免疫反应; 骨组织均可伸入到骨水泥间隙内,取代降解的骨水泥,形成规则的骨小梁结构; 实验组骨小梁较对照组粗大致密、分布规则。结论通过新西兰白兔验证了可降解网状微孔球囊联合钙盐骨水泥对活体无明显免疫反应,并利于骨折的修复愈合。     

不同材料内植物对放射治疗影响的研究

目的:探讨不同材料内植物对放射治疗的影响.方法:采用6MV-X线作为放射源,在体外对形状、大小及厚度相同的镍钛合金板、不锈钢板、钛板和骨水泥板的透射因子进行测定,以确定不同材料内植物对射线的阻挡情况.结果:4种不同材料内植物对射线的衰减影响很小,但不同材料内植物对射线的衰减有显著性差异(P<0.05).结论:4种不同材料内植物对射线的衰减有显著性差异,以骨水泥的影响最小,钛板次之,不锈钢板、镍钛合金最大,因此恶性骨肿瘤保肢手术,术后需要放射治疗的患者,选用骨与关节替代材料时可优先选择骨水泥和钛板.     

Comparative study of microstructural remodification to porous β-TCP and HA in rabbits

To assess the remolding ability of repaired bone in hydroxyapatite （HA） and β-calcium phosphate （β-TCP） scaffold, two 75% porosity bioceramics with the same three-dimensional geometry were implanted into femoral condyles of rabbits. Histological and micro-computed tomography （micro-CT） results demonstrated abundant new bone formation in the porous HA scaffold along with indistinctive scaffold degradation. Results also indicated that scaffold resorption in the β-TCP group, which was followed by a replacement with newly formed bone, was significantly higher than that in the HA group. The crosslinking trabeculae remodeled from the mixtures of the newly formed bone and β-TCP scaffold remnants might be helpful to promoting even loading and reducing stress. The bone remodeling pattern resulted from bone formation and scaffold resorption was significantly different for the two bioceramics. The results demonstrated that the 75% porous β-TCP was more suitable for new bone remodification than HA scaffold.     

耗能腋撑对钢筋混凝土框架抗震加固性能分析

为了减小强烈地震作用下钢筋混凝土框架梁柱节点的损伤破坏,在不影响建筑使用空间的前提下,提出在梁柱节点区附近设置耗能腋撑,改善框架结构的抗震性能.以一榀普通单层钢筋混凝土框架结构为研究对象,耗能腋撑采用防屈曲支撑,对框架结构进行低周反复数值模拟试验研究,并变化耗能腋撑布置方式,研究耗能腋撑对框架抗震性能影响.计算结果表明,带耗能腋撑框架滞回曲线饱满,框架结构的强度与刚度退化得到减缓,延性系数提高了53%;随着耗能腋撑与梁端距离或夹角的增大,框架结构的初始刚度与承载力均得到提高,两者分别提高了48%和39%,其延性系数最大可达到8.66;而耗能腋撑与梁的夹角对框架结构的刚度退化系数影响并不显著.耗能腋撑有效地改善了钢筋混凝土框架的抗震性能.     

利塞膦酸盐对磷硅酸钙理化及生物性能的影响

将利塞膦酸盐(0.5%和1.0%)与含有磷硅酸钙的骨水泥粉末混合后进行水化反应,测定骨水泥固化时间及抗压强度,并分析其载药前后的微观结构变化.通过细胞毒性与基因表达水平检测分析了骨水泥的生物性能.结果表明:在0.5%药物水平下,骨水泥促进成骨细胞增殖与分化效果最佳.药物可延缓骨水泥固化,但骨水泥的气孔率会随之降低且晶体结构会更加紧密.载有利塞膦酸的磷硅酸钙骨水泥具有与松质骨相似的力学强度及良好的生物相容性,作为骨组织修复材料具有很好的应用价值.