Ca/P比对合成骨灰瓷原料的晶相和显微结构的影响

以氧化钙和磷酸为起始原料合成骨灰瓷原料.采用XRD和SEM方法表征了合成料的晶相与显微结构,探讨了不同Ca/P的比值对结构的影响.结果表明:合成料存在α-Ca3(PO4)2、β-Ca3(PO4)2、Ca10(PO4)6(OH)2和CaO四个晶相.Ca/P比值从1.0→1.6,β-Ca3(PO4)2含量增加,α-Ca3(PO4)2含量降低;Ca/P比值从1.6→2.0,β-Ca3(PO4)2含量降低,而α-Ca3(PO4)2含量增加;Ca/P=1.6时,β-Ca3(P4)2含量最高,因此选择其为最佳的配方.对应的晶相含量(质量分数)分别为:β-Ca3(PO4)2为76.0%,α-Ca3(PO4)2为6.6%,Ca10(PO4)6(OH)2为9.2%,CaO为7.7%.     

骨再生修复材料的仿生制备及生物分子调控矿化

采用冷冻干燥和纳米合成技术,仿生制备出BG-COL-HYA-PS骨修复材料,并利用体外仿生矿化实验、生物组装技术、动物体内植入实验和组织形态学观察以及扫描电镜(SEM)、能谱微区分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等技术,对材料分别在模拟体液、培养液中以及体内的生物矿化及其调控机制进行了研究.实验表明,胶原蛋白、透明质酸、磷酸丝氨酸等生物分子作为天然细胞外基质,在调控矿化方面起到了重要作用;所制备的材料可促进骨再生修复.     

脱细胞猪皮基质材料的体内外降解研究

细胞外基质(ECM)作为一种特殊的天然生物衍生材料,为细胞提供了生物物理机械性支持,并且可为组织的再生提供良好的微环境.通过使用Ⅰ型胶原酶以及植入动物实验对脱细胞猪皮基质材料进行体内外降解研究,分析脱细胞猪皮基质材料的降解规律以及力学性能.结果显示:脱细胞猪皮基质材料在Ⅰ型胶原酶中20 h降解率为(78±2.7)%,拉伸强度为789±14 kPa;24 h降解率为(92±2.3)%,样品已碎裂成小块儿;28 h样品已基本降解完全.植入动物实验显示样品植入24周后可完全降解,表明猪皮细胞外基质具有良好的可降解性能,为其可控性降解研究提供相关依据.     

新型医用Mg(98.7－x)-Zn1.0-Ca0.3-Mnx合金在hank's模拟体液中的降解行为

采用真空感应熔炼,结合熔融浇铸法制备了可降解Mg(98.7－x)-Zn1.0-Ca0.3-Mnx四元合金材料.利用光学显微镜、X射线衍射仪,扫描电镜对合金进行分析和表征.并运用浸泡实验和电化学实验探讨了合金在hank's模拟体液中的降解行为.结果表明：Mn含量为1.5%时,铸态镁合金的晶粒得到显著细化,晶粒尺寸减小到20～30 μm;Mn元素可促进Ca原子在Mg基体中形成均匀分布的Mg2Ca相,从而改善合金的抗腐蚀性能;合金的腐蚀速率随Mn含量的增加而显著降低,加入1.7%Mn时,其平均腐蚀速率和电化学腐蚀速率分别降低到0.135 mm/a和0.265 mm/yr,合金的抗腐蚀性能达到最佳值;合金的局部腐蚀严重,存在“河流状”和“骨架状”的腐蚀形貌;腐蚀产物主要由Mg(OH)2、MgCO3、Mg3(PO4)2以及少许MgO与Mg颗粒组成.     

多孔钙磷玻璃陶瓷的制备及性能评价

分别在500、680℃下烧结4h后制备二种多孔钙磷玻璃陶瓷,并评价了它们的降解性能和生物相容性．X射线衍射证实,500℃下烧结产物呈玻璃态;而680℃下烧结产物有晶体析出,其主晶相为β—Ca（PO3）2．扫描电镜观察了两者的形貌,发现后者比前者结构紧密,并测得两者孔径介于227～450μm,液体（水）静力称重法测定了两种多孔材料的吸水率（Wa）分别为31％和28％,显气孔率（Pa）为40％和37％,密度（ρb）为1．29和1．30g／cm^3．分别将材料0．1000g浸泡于37℃50mL生理盐水中66h,发现浸泡液呈酸性,降解速度前者恒定,后者减少．血液相容性实验和细胞黏附实验表明前者生物相容性不佳,后者良好。     

生物活性梯度涂层的结构与动物实验

采用先进的表面技术复合制备生物活性梯度涂层材料。通过与rhBMP-2生物组装获得具有骨诱导功能的复合人工骨材料，这种材料在植入动物体内3周后即可形成大量的新生骨细胞和骨组织，新生骨组织沿着涂层的微孔长入，与涂层结合紧密。16周后新生骨组织矿化均匀，形成比较成熟的、排列有序的层板编织骨。作为对比研究的金属钛合金植入体与骨组织结合的界面中只是形成大片的纤维组织，而未见新生骨组织。     

生物法与化学生物法除磷比较

用人工配制水样进行生物法与化学生物法除磷比较实验。生物法采用SBR工艺，化学生物法采用在SBR系统中添加Ca^2+的方法。实验表明，化学生物法除磷效果优于生物法，尤其适用于处理PO4^3-较高的废水     

生物法与化学生物法除磷比较

用人工配制水样进行生物法与化学生物法除磷比较实验。生物法采用SBR工艺，化学生物法采用在SBR系统中添加Ca^2 的方法。实验表明，化学生物法除磷效果优于生物法，尤其适用于处理PO4^3-较高的废水。     

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。     

球形β-TCP生物陶瓷的生物学性能观察

研究球形多孔β-TCP生物陶瓷体内植入后的生物学性能.将球形β-TCP生物陶瓷(直径2 cm,孔径(500～600)μm,内连接径(110～150)μm)植入成年新西兰兔的腰背肌筋膜袋中.术后1、2、4、8、12周取材,进行组织学、扫描电镜检查.植入材料未见炎性反应.术后1周细胞迁入;2周出现胶原纤维和幼稚的血管芽;4周时血管、胶原纤维数量增多;8周时大孔周边出现新月形新生骨和类骨质;12周时材料明显降解,组织内见成熟的血管及骨组织.球形多孔β-TCP生物陶瓷具有良好的生物学性能,其成骨过程为膜内成骨,血管化受内连接孔限制.     

羟基磷灰石/丝蛋白复合骨材料的生物相容性

以共沉淀法制备了羟基磷灰石/丝蛋白(HA/SF)复合骨修复材料,并对材料进行了XRD、TEM、SEM、孔径分布和孔隙率等相关的测试和表征。结果表明:该复合材料的无机组分为20~30 nm长、5 nm宽的棒状羟基磷灰石(HA)结晶,这些晶粒沿c轴自组装团聚成簇分散在丝蛋白基质中形成三维多孔结构,其孔径分布在0.3~115μm之间,开口孔隙率达66%。该材料植入动物体内,未出现明显的排异反应,在植入部位有连续的骨性连接和新生骨形成,说明HA/SF复合材料具有良好的生物相容性和骨诱导活性。     

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     

镁合金基HA材料生物相容性及生物活性的研究

采用电泳沉积法制备了镁合金基羟基磷灰石表面涂层生物复合材料.利用动物体内埋植实验和SBF浸泡实验分别对复合材料生物相容性及生物活性进行研究.将SD大鼠分为对照组和植入组,植入一定的时间后,取植入物周围组织进行切片、HE染色和组织分析;将复合材料恒温浸泡于SBF溶液四周后取出,通过检测复合材料表面生长磷灰石的能力作为评价该材料的生物活性.实验结果是植入物周围出现组织增生,有结缔组织及新生血管的形成,未见明显的组织炎症反应,无多核的巨细胞、淋巴细胞和中性粒细胞等炎细胞的浸润;复合材料浸泡于SBF溶液后,复合材料表面形成一层类骨磷灰石.表明镁合金基羟基磷灰石生物复合材料无细胞毒性,不引起机体免疫反应,能诱导磷灰石的形成,具有良好的生物相容性及生物活性.     

细菌纤维素的体内降解及其组织相容性

为了研究细菌纤维素（BC）植入皮下组织后对其周围组织细胞产生的影响,以及由于周围细胞的长入和组织液中相关成分的直接接触,使材料在体内复杂环境下所发生的物理结构变化。以组织工程用支架基体材料细菌纤维素为研究对象,对这种材料的体内降解行为和体内组织相容性进行研究。选取成熟的Wistar大鼠,采取背部皮下植入的方式。将BC植入一定时间后。对取出的BC清洗干净后进行材料学检测分析。对植入部位的组织进行透射电镜观察分析。对取出的材料进行结构和形貌表征可知。随着植入时间的延长,在细胞和组织液的综合作用下,BC分子链中部分C—O—C键断裂,分子间结合力降低。结晶度逐渐下降。因此,BC在体内复杂环境的影响下会发生轻微降解。BC与皮下组织有较好的生物相容性,材料周围组织细胞状态良好。能长入材料30μm处的空间网络结构中．并且伴有血管生成．     

微弧氧化生物活性TiO_2基纳米结构表面磷灰石诱导能力与药物上载及释放

钛因优异的力学性能及良好的生物相容性而被用于代骨生物材料,但其生物惰性限制了它的进一步应用。对钛表面进行微弧氧化-水热改性处理生成复合涂层,可以有效提高钛材的生物活性。本文以Ca(H2PO4)2+Ca(CH3COO)2+EDTA-2Na+NaOH为电解液,在纯钛表面制备TiO2基含钙磷微弧氧化涂层(CP),再经后续水热处理改性,得到具有纳米结构的复合改性涂层;通过模拟体液浸泡实验,以研究不同表面结构复合涂层的磷灰石诱导能力。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子谱和傅里叶变换红外光谱手段对试样进行详细分析。结果表明,经过水热处理的微弧氧化涂层较CP涂层表现出更好的生物活性,微弧氧化-水热涂层在模拟体液中浸泡3d均能在涂层表面长满磷灰石。此外,为解决植入体导致的炎症问题,进一步分析了涂层表面上载抗生素药物及其缓释机制。     

微弧氧化生物活性TiO2基纳米结构表面磷灰石诱导能力与药物上载及释放简

钛因优异的力学性能及良好的生物相容性而被用于代骨生物材料,但其生物惰性限制了它的进一步应用。对钛表面进行微弧氧化-水热改性处理生成复合涂层,可以有效提高钛材的生物活性。本文以Ca（H2 PO4）2＋Ca（CH3 COO）2＋EDTA-2Na＋NaOH为电解液,在纯钛表面制备TiO2基含钙磷微弧氧化涂层（CP）,再经后续水热处理改性,得到具有纳米结构的复合改性涂层;通过模拟体液浸泡实验,以研究不同表面结构复合涂层的磷灰石诱导能力。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子谱和傅里叶变换红外光谱手段对试样进行详细分析。结果表明,经过水热处理的微弧氧化涂层较CP涂层表现出更好的生物活性,微弧氧化-水热涂层在模拟体液中浸泡3d均能在涂层表面长满磷灰石。此外,为解决植入体导致的炎症问题,进一步分析了涂层表面上载抗生素药物及其缓释机制。     

Al(H2PO4)3溶液表面包覆提高镁钙熟料抗水化性能研究

采用浸渍法，以Al(H2PO4)3，Al(H2PO4)3-H3PO4和H2PO4三种溶液为浸渍剂，对镁钙熟料进行表面处理，研究其抗水化性能的变化规律。结果表明，采用Al(H2PO4)3溶液取代或部分取代H2PO4溶液，控制合适的浸溃浓度、反应温度和热处理温度，因在镁钙熟料表面形成了以难溶或不溶于水的Ca2R2O7、Ca3(PO4)2、Al(PO3)3、AlPO4为主的保护膜，同时因为钙和铝的磷酸盐相互交叉构成网络结构，改善了膜的强度及对熟料颗粒表面的粘结性，从而获得优于H3PO4溶液处理的抗水化效果；处理后的镁钙熟料水化增重率和粉化率：Al(H2PO4)3-H3PO4溶液分别为0．35％和2．8％，Al(H2PO4)3溶液分别为0．54％和3．45％，而H3PO4溶液分别为0．41％和5．1％。     

重组骨形成蛋白—2与珊瑚人工骨复合物应用于拔牙窝修复的动物实验研究

目的：探讨重组骨形成蛋白－2（recombinant human bone morphogenetic protein rhBMP-2)/珊瑚人工骨复合物（复合骨）与珊瑚人工骨（珊瑚骨）在拔牙窝修复中的作用,方法：12只成年狗作为实验动物,拔除两侧上颌 第2及第3切牙,并去除牙槽窝之间的牙槽间 ,一侧随即植入复合骨,对侧植入珊瑚内作为对照,于并植骨后4,8,。12周取材,采用组织学观察及计算机图像分析方法,观察比较两种植入材料在拔牙窝内的骨修复能力及修复效果,结果：复合骨具有较强的骨修复作用,植入牙槽窝后,材料被逐渐降解吸收,新骨不断形成,12周后,植入材料完全被成熟的骨组织取代,图像分析结果显示复合骨组新生骨形成的比值明显高于珊瑚骨组,两组比较均有显著性差异（P＜0．05）,结论：复合骨在拔牙窝中的骨修复能力和修复效果明显优于珊瑚骨。     

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.     

纳米HAP/CPP/PLLA骨组织工程支架复合材料降解特性

现有支架材料的降解速率与骨细胞生长、繁殖速率不匹配,在降解过程中支架材料的强度、刚度衰减速率与成骨速率不匹配,支架材料在体内降解的酸性副产物会引起炎症反应.为克服以上困难,采用溶媒浇铸、颗粒滤取与气体发泡相结合的方法制备出纳米HAP/CPP/PLLA骨组织工程支架复合材料;选用生理盐水作为模拟体液进行降解实验,测试该支架复合材料的降解性能,用扫描电子显微镜对其在不同降解时期的微观结构进行观察.结果表明:纳米HAP/CPP/PLLA支架复合材料在降解过程中具有三维、连通、微孔网状结构,并具有良好的降解性能和生物相容性,是比较理想的骨组织工程支架材料.