几种骨组织工程复合支架材料在模拟生理溶液中的生物矿化性能比较

采用生物活性玻璃(BG)、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)等生物活性陶瓷与3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合,制备了性能良好的骨组织工程支架材料,分析了PHBV/BG,PHBV/TCP,PHBV/HA三种复合多孔支架在模拟生理溶液中的一系列化学反应,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分、结构和微观形貌的变化.研究结果表明,三种复合支架材料在模拟生理溶液中发生了降解反应而失重;PHBV/BG和PHBV/TCP在模拟生理溶液中还发生了生物矿化反应,在表面形成矿化沉积层,为具有骨生物活性的结晶态类骨碳酸羟基磷灰石;而PHBV/HA在模拟生理溶液中没有明显的生物活性反应.     

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.     

CTAB添加量对硅-磷灰石成分和形貌的调控研究

磷酸钙是人体骨组织无机质的主要成分,而硅(Si)元素被证明具有诱导成骨的作用.因此,含Si的磷酸钙作为骨缺损修复材料受到了广泛的研究.以四水合硝酸钙(Ca(NO₃)₂·4H₂O)、磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)和正硅酸乙酯(TEOS)分别为钙(Ca)源、磷(P)源和Si源,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,采用水热法合成纳米硅-磷灰石粉体.研究了水热反应中CTAB添加量对合成的纳米硅-磷灰石粉体的化学组成、晶体结构和形貌的影响.结果表明：CTAB的加入不仅能降低纳米硅-磷灰石的颗粒尺寸,还能促进Si进入磷灰石晶格,提高硅-磷灰石中Si的含量.当CTAB添加量为0.55 g时,合成的硅-磷灰石的物质的量之比n(Ca)∶n(P)∶n(Si)可达5∶2∶1,此纳米硅-磷灰石粉体经高温煅烧后,更易于形成正交结构的硅磷酸钙(Ca₅(PO₄)₂SiO₄,CPS)相...     

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.     

纳米SiO2对硅酸三钙基骨水泥性能的影响

研究纳米SiO2对硅酸三钙(Ca3 SiO5,简称C3S)基骨水泥性能的影响.结果表明:纳米SiO2的掺入,可以加快C3S的水化进程,但延缓了浆体的凝结.纳米SiO2与Ca(OH)2反应生成较低n(Ca)/n(Si)的CSH凝胶,降低了固化体中Ca(OH)2的含量.纳米SiO2与Ca (OH)2反应生成的CSH凝胶呈网络交织状结构,既可对固化体起到密实填充作用,又可增强固化体的胶凝性能,从而提高固化体的力学性能.固化体中Ca(OH)2的含量随纳米SiO2掺入量增加而降低;当SiO2掺入量达到6%时,固化体中CSH凝胶的平均n(Ca)/n(Si)开始降低.     

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 .     

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。     

地下水阻截墙材料的配制及对污染物铬的吸附性

寻找一种适用于阻截地下水铬污染的阻截墙。以水泥为主要材料,分别与膨润土、粉煤灰和硅灰石粉以不同比例配比,进行渗透试验;通过最佳配比试验材料做固化体静态试验,研究对重金属Cr~(6+)的吸附试验。渗透试验结果显示,1-3(水泥86.0%、膨润土6.5%和硅灰石粉7.5%)、2-3(水泥62.9%、膨润土2.1%和粉煤灰35%)、3-2(水泥70.1%、硅灰石粉4.9%和粉煤灰25.0%)和3-3(水泥62.9%、硅灰石粉2.1%和粉煤灰35%)的渗透系数较为合适,满足阻截材料防渗性能的要求。固化体静态试结果显示,5 h左右固化体吸附了溶液中36%左右的Cr~(6+)。综合试验结果表明,水泥(86.0%)、膨润土(6.5%)和硅灰石粉(7.5%)组成的污染物阻截墙材料对水体中重金属Cr~(6+)具有较好的阻截性能。     

地下水阻截墙材料的配制及对污染物铬的吸附性研究

寻找一种适用于阻截地下水铬污染的阻截墙。以水泥为主要材料,分别与膨润土、粉煤灰和硅灰石粉以不同比例配比,进行渗透试验;通过最佳配比试验材料做固化体静态试验,研究对重金属Cr~(6+)的吸附试验。渗透试验结果显示,1-3(水泥86.0%、膨润土6.5%和硅灰石粉7.5%)、2-3(水泥62.9%、膨润土2.1%和粉煤灰35%)、3-2(水泥70.1%、硅灰石粉4.9%和粉煤灰25.0%)和3-3(水泥62.9%、硅灰石粉2.1%和粉煤灰35%)的渗透系数较为合适,满足阻截材料防渗性能的要求。固化体静态试结果显示,5 h左右固化体吸附了溶液中36%左右的Cr~(6+)。综合试验结果表明,水泥(86.0%)、膨润土(6.5%)和硅灰石粉(7.5%)组成的污染物阻截墙材料对水体中重金属Cr~(6+)具有较好的阻截性能。     

改性羟基磷灰石/聚乳酸复合材料制备及其生物相容性评价

针对聚乳酸(PLLA)和羟基磷灰石(HA)两者复合时界面相容性差的问题,采用硅烷偶联剂十八烷基三氯硅烷(OTS)对HA颗粒进行了表面改性,通过热诱导相分离法制备了OTS-HA/PL-LA多孔复合材料.扫描电镜结果表明,OTS-HA/PLLA多孔复合材料中改性HA颗粒的分布较均匀,PLLA和改性HA颗粒之间的界面相容性得到了改善.孔隙率测试表明,OTS-HA/PLLA多孔复合材料的孔隙率均大于90%,适合骨修复材料对孔隙率的要求.细胞培养结果表明,复合材料对骨髓间充质干细胞的生长无抑制作用,细胞在材料表面能正常黏附、生长、增殖,具有良好的细胞附着形态和细胞增殖率,表现出了良好的生物相容性.     

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。     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO), 以纯钛(TA2)为基体, 在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中, 制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线[KG*8]能谱(EDS)和红外光谱(FT IR)对膜层进行表征, 通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性. 结果表明, 纯钛经微弧氧化处理10 min后, 在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜, 该膜层经模拟体液浸泡48 h后, 其表面覆盖一层含有CO^2-₃的羟基磷灰石（类骨磷灰石）, 即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

磷酸盐水泥对137Cs的固化性能

以含95％MgO的重烧镁砂、磷酸盐和硼砂为原料,制备了磷酸盐水泥,研究其对137Cs的固化性能。通过XRD衍射分析、SEM电镜扫描等手段对固化体物相组成及显微结构进行分析,参照国家标准“放射性废物固化体长期浸出试验”（GB7023—86）对固化体进行抗浸出性能试验。结果表明,当以磷酸氢二铵为原料时,137Cs的加入会降低磷酸盐水泥固化体的抗压强度,137Cs的含量越多,强度损失越小;当以磷酸二氢铵为原料时,随着137Cs的加入,强度先减小后增大,掺量为1．6％时强度甚至超过了空白体系;以磷酸二氢钾为原料时,137Cs的加入会使强度减小,减小程度和掺量关系的规律性不明显。以磷酸二氢铵、磷酸二氢钾为原料的固化体抗压强度明显优于以磷酸氢二铵为原料的固化体。以磷酸二氢铵为原料的固化体,137Cs的42d浸出率和累计浸出分数低至2．1×10-4（em·d11）和7．74×10^-3cm,强度值和浸出率均优于国家标准相关要求,表明了磷酸盐水泥对137Cs有良好的固化效果。     

水热法合成含锌羟基磷灰石

自然骨中的无机组分并不是纯的羟基磷灰石[（Ca10（PO4）6（OH）2,Hydroxyapatite,简称HA],还含有微量镁离子（Mg2＋）、锌离子（Zn2＋）等。为满足临床的需要,常常需要在HA中添加锌元素制成含锌羟基磷灰石（Zn-HA）,其有望成为新一代的骨修复和替换材料。以硝酸钙、磷酸三铵、硝酸锌为原料,在210℃下水热处理8h合成Zn-HA和Ca19Zn2（PO4）14混合粉末。采用X射线衍射（XRD）、电子扫描电镜（SEM）和热重—差热分析（TG-DTA）法对合成粉体的晶相、形貌和热稳定性进行分析。结果表明：在210℃、8h的实验条件下,反应釜的填充度较大时容易合成Zn-HA,但Zn掺量的摩尔分数不宜超过4%;随着Zn掺量和反应釜填充度的增加,HA的结晶度下降;Zn的掺入促使HA易分解,使其热稳定性较差。     

磷酸镁水泥的聚合物改性研究

对于磷酸镁水泥,选择使用原材料是重要的改性方法.为提高材料性能,通过变化聚合物乳液种类及掺量,试验研究聚合物对磷酸镁水泥的适用性.结果表明:聚合物乳液的物理性质粘度与改性磷酸镁水泥的密度、流动性及凝结时间有较紧密联系;而聚合物乳液的化学性质pH值则可能是影响改性磷酸镁水泥力学性质的重要因素;合适的聚合物乳液在适宜掺量下能对改性磷酸镁水泥的抗压强度产生较小影响,提高材料的抗折强度与粘结强度,并显著增大断裂能;掺加聚合物乳液不改变磷酸镁水泥的水化产物类型,但显著影响水化产物的形貌与结构的密实程度.     

磷酸钙生物陶瓷涂层制备及其研究进展

羟基磷灰石是哺乳动物体内硬组织的主要无机成分 ,人工合成的羟基磷灰石具有优良的生物相容性和生物活性 但是纯的羟基磷灰石脆性大 ,强度较低 钛及钛合金等医用金属材料具有较好的强度、韧性和优良的加工性能 ,但是生物相容性差 金属基体羟基磷灰石涂层材料兼备金属材料优良的力学性能和生物陶瓷材料的生物特性 ,备受材料领域和医学领域学者的关注 涂层与基体的界面结合强度及涂层材料植入后的稳定性 ,是目前研究的热点和难点 简要评述了羟基磷灰石涂层的制备技术 ,介绍了近年来的研究进展 ,对提高结合强度和植入稳定性的方法进行了归纳     

溶胶SiO2改性高度支化水性聚氨酯的研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)和聚醚胺(ATA)为原料,采用A2+B3法合成了具有高度支化结构的水性聚氨酯(HBAPU),然后分别加入质量分数(下同)为0.5%,1.5%,2%,3%的SiO<,2>溶胶制成溶胶SiO<,2>改性高度支化水性聚氨酯.用红外光谱(F...     

纳米氧化铝增强铝硅磷质矿物键合材料的合成和性能

室温下,在偏高岭土与Al（H2PO4）2溶液混合均匀,并加入纳米氧化铝,采用浇注（Ф20mm×20mm×20mm）成型方法合成纳米氧化铝增强偏高岭土基矿物键合材料。采用XRD、SEM、ID等测试方法研究了纳米氧化铝对偏高岭土基矿物键合材料性能的影响。研究结果显示：纳米氧化铝可明显增强其抗压强度;随着纳米氧化铝添加量的增加,养护时间的延长对抗压强度的影响越明显;XRD和IR测试结果显示其含有非晶相和次结晶相;SEM测试结果显示其保留了偏高岭土的层状结构。     

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.     

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.