可溶粒子形貌对磷酸钙骨水泥支架结构和性能的影响

采用可溶粒子造孔法，结合冷等静压成型技术，分别用立方体的氯化钠晶体和短棒状的谷氨酸钠晶体两种不同形貌的造孔粒子制备出具有较高孔隙率和良好抗压强度的磷酸钙骨水泥组织工程支架材料，研究了颗粒形貌对支架材料的显微结构和力学性能的影响。结果表明，造孔粒子形貌决定了制备的磷酸钙骨水泥组织工程支架的孔隙形貌，并影响支架的孔隙率和力学性能。对于相同的加入量，谷氨酸钠晶体作为造孔粒子制备的支架的孔隙率高于氯化钠晶体制备的支架，而用氯化钠造孔粒子制备的支架的强度高于用谷氨酸钠造孔粒子制备的支架。由于在制备过程中引入了等静压处理，支架材料具有良好的强度。     

氯化钠作为造孔剂制备含氯多孔羟基磷灰石实验研究

采用化学沉淀法,制备纳米HA粉体.采用造孔剂法,首次利用Na Cl作造孔剂,将纳米HA粉体和Na Cl颗粒按一定比例混合压制成型,经高温烧结制备出多孔含Na Cl的HA材料.利用XRD、SEM、EDX手段研究多孔HA的组成成分、微观形貌、孔径尺寸及孔隙率.研究结果表明:Na Cl是比较理想的造孔剂材料,可制备孔隙率、孔径尺寸、形貌可控的多孔材料.造孔剂含量为30%,尺寸在160~200目时,造孔效果最好;在烧结温度1200℃烧结时,Na Cl会与HA发生反应,生成Ca5(PO4)3Cl,Ca9.54P5.98O23.58Cl1.6(OH)2.74等新的物相.     

聚乳酸多孔支架的制备研究

分别采用粒子滤出法和冷冻干燥粒子滤出复合法制备了聚乳酸多孔支架.在粒子滤出法中,采用氯化钠和碳酸氢铵作为造孔剂制备多孔支架;在冷冻干燥法中,采用碳酸氢铵和冰颗粒作为造孔剂制备多孔支架.实验结果表明:采用氯化钠或碳酸氢铵做造孔剂,生成的多孔支架有造孔剂残留;采用冰颗粒造孔则无残留.研究认为,采取适当的工艺措施,加速造孔剂向环境的传质过程,是降低支架中造孔剂残留的有效途径,并提出了在实际中可采取的改进措施,包括选用易于滤出的材料、提高氯仿和造孔剂含量、提高温度和真空度、采用特殊气氛、提高过滤溶液的流动性.     

基于挤出沉积成形技术的多孔生物支架制备

利用精密挤出沉积自由成形技术制备骨组织工程用羟基磷灰石多孔生物支架,探讨工艺参数对支架孔洞成形的影响,评价支架的力学性能并分析影响强度的微观因素.结果表明：通过调整工艺参数,采用挤出沉积工艺可制备出具有可控结构、良好连通性的生物支架;支架具有良好的力学性能,经过微波烧结处理后,孔隙率为56.2%的支架平均抗压强度为45.2MPa,致密化程度与晶粒尺寸是影响支架强度的主要微观因素.同时,该结构的支架能够为细胞的分化与新生组织的生长提供持续的强度支持,满足组织工程支架结构与力学性能要求.     

CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料降解性能研究

采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合的方法制备出CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料,测试了该支架复合材料的物理力学性能和降解性能.研究结果表明,CPP/PLLA软骨组织工程支架复合材料具有适宜的孔隙率,良好的降解性能和物理力学性能,以及三维连通、微孔、网状微观结构.因此,该复合材料有望成为软骨组织工程支架材料之一.     

溶剂浇铸-粒子沥滤法制备PBS/PCL组织工程支架

选用聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚ε-已内酯(PCL)共混材料作为组织工程支架材料基质,氯化钠和葡萄糖颗粒作为致孔剂,在传统的溶刺浇铸-粒子沥滤法的基础上,通过调节PBS/PCL的质量分数制得了不同尺寸且孔径、孔隙率满足组织工程支架要求的PBS/PCL多孔支架.对多孔支架的微结构、孔径、孔形态和素水性进行了表征,研究了PBS/PCL的质量分数、致孔剂粒径对支架成型及孔隙率的影响.结果表明,PBS/PCL的质量分教对支架成型影响较大,过低或过高的质量分数都会导致支架成型性差,质量分数在6%～10%时支架成型较好.利用质量分数为8%的PBS/PCL溶液可以制备形状复杂的多孔支架.所制支架内部孔洞分布均匀,贯通性好,孔径可由致孔剂的粒径来调控,支架孔隙率为86%～93%.支架亲水性良好,吸水率随孔隙率的增大而上升.     

平板型多孔Al2O3陶瓷载体的研制

通过用固态粒子烧结法制备多孔氧化铝陶瓷,研究了玻璃相物质、有机成孔剂等对多孔陶瓷的孔隙率、孔径、透水率及硬度的影响,制得了具有较高孔隙率（44％－60％）,一定孔径分布及强度的多孔氧化铝陶瓷。     

可降解聚醚酯弹性体PTCG的合成及初步生物学评价

用熔融缩聚法合成聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯-b-聚乙二醇(PTCG)聚醚酯弹性体.按照ISO 10993标准,采用L929小鼠成纤细胞对其进行体外细胞毒性测试;以狗的血管平滑肌细胞 (SMCs)为模板细胞,测试细胞在材料表面的贴附性能.采用旋转成型/粒子洗出法制备三维血管支架,接种SMCs后在生物反应器上进行动态培养,探索PTCG作为组织工程血管支架材料的可行性.结果表明,合成的PTCG聚醚酯弹性体无细胞毒性;SMCs在PTCG薄膜表面贴附生长良好;所制备支架的孔径、孔隙率和力学性能等满足组织工程血管支架的要求;体外培养3 d后,大量SMCs长入血管支架并开始分化.     

平板型多孔Al_2O_3陶瓷载体的研制

通过用固态粒子烧结法制备多孔氧化铝陶瓷 ,研究了玻璃相物质、有机成孔剂等对多孔陶瓷的孔隙率、孔径、透水率及硬度的影响 ,制得了具有较高孔隙率 (4 4%～ 6 0 % ) ,一定孔径分布及强度的多孔氧化铝陶瓷。     

组织工程用聚乳酸梯度支架的制备及分形研究

采用改进的溶液浇铸/粒子沥滤工艺,将聚乳酸（PLLA）与致孔剂粒子粉碎后,制备了双层和多层孔径梯度变化的PLLA泡沫支架。扫描电镜观察表明,材料内部界面处存在一定的扩散现象,且界面处孔的连通性好,通过调整致孔剂粒子的粒径以及PLLA与致孔剂粒子的比例,可有效地调控支架的各项参数（材料大小、孔径、孔隙率）。对材料进行分形研究,表明梯度多孔支架内部无明显界面,孔径过渡平缓。     

Fabrication and characterization of a PAM modified PHBV/BG scaffold

In order to improve the bioactivity and mechanical strength of the scaffold used in bone repair simultaneously, a novel porous PAM-poly （β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate） （PHBV）/bioactive glass （BG） scaffold was prepared by photo-initiated polymerization. PAM was used to improve the hydrophilicity of PHBV matrix while the BG particles were added to increase the bioactivity and strength of the matrix synchronously. The grafted amide group and Si-O moieties from acrylamide and the added BG were confirmed by Fourier Transform Infrared Spectrometry （FTIR）. The micromorphology of the scaffolds before and after grafting was observed by scanning electron microscopy （SEM）. The resulting images demonstrate that the PAM-PHBV/BG scaffold has a well connected pore structure and appropriate pore size which may be convenient for cells to grow and discharge metabolites. The specific gravity method was used to evaluate the pore property of the scaffold and the result shows that the scaffold has an average porosity up to 82.0%. Mercury intrusion porosimetry （MIP） indicated that the pores of PAM-PHBV/BG scaffold were mainly distributed between 75 and 150 μm. The compressive strength test was adopted to evaluate the mechanical property of the scaffold. The result shows that the PAM-PHBV/BG scaffold has a relatively high compressive strength （0.91 MPa） when compared with the pure PHBV scaffold. Besides, the properties of the pure PHBV scaffold, PHBV/BG scaffold were also evaluated. The newly prepared PAM-PHBV/BG scaffold may be worthy of further studying as a bone repair material.     

热等静压技术在镍基单晶高温合金中的应用研究进展

通过总结目前热等静压对镍基单晶高温的应用研究进展,阐释了热等静压对镍基单晶高温合金中的疏松等孔洞类缺陷的消除作用,分析了孔洞的愈合机理,并分别展示了应用热等静压后合金的拉伸、持久、疲劳等力学性能变化情况,同时介绍了热等静压对已服役制件组织力学性能恢复处理的研究进展、计算模拟在指导热等静压工艺研究中的作用,展望了中国热等静压技术的未来发展。     

Preparation of PLGA-collagen hybrid scaffolds with controlled pore structures for cartilage tissue engineering

Scaffolds used for cartilage tissue engineering should have high mechanical strength and well-controlled pore structure to provide suitable microenvironments for functional tissue regeneration. In this study, hybrid scaffolds which had open and interconnected pore structure and high mechanical property were prepared by hybridization of PLGA mesh and collagen using ice particulates as porogen templates. Embossing ice particulates template was used to form open pore structures on the scaffold surf...     

3D打印制备HA/PCL复合材料组织工程支架的研究

应用熔融沉积成型技术（FDM）制备羟基磷灰石（HA）/聚己内酯（PCL）组织工程支架,探讨其内部结构和力学性能。以羟基磷灰石和聚己内酯为原料,采用熔融共混技术分别制备HA质量分数为20%的nano-HA/PCL和micro-HA/PCL复合材料,使用自主研发的熔体微分FDM 3D打印机制备HA/PCL复合材料组织工程支架。通过显微镜观察发现,所制备的nano-HA/PCL和micro-HA/PCL组织工程支架具有均匀分布且相互连通的近似矩形的孔隙。nano-HA/PCL和micro-HA/PCL组织工程支架的断面图分析结果表明,nano-HA/PCL组织工程支架中HA粒子分布均匀,而micro-HA/PCL组织工程支架中HA粒子发生了团聚,导致nano-HA/PCL组织工程支架的拉伸强度和弯曲强度均高于micro-HA/PCL组织工程支架。因此,利用熔体微分FDM 3D打印机打印生物活性nano-HA/PCL复合材料组织工程支架在骨组织工程中具有潜在的应用前景。     

重结晶碳化硅制品等静压成型研究

传统的重结晶碳化硅制品成型方式,以干压成型、注浆成型、可塑成型为主,研究了重结晶碳化硅制品的等静压成型工艺。等静压成型重结晶制品,是将重结晶碳化硅制品的原料:50~200μm的碳化硅粒度砂和5~20μm的碳化硅微粉按一定比例,加上粘结性较强的水溶性纤维素和聚乙烯醇,加入成型模具,利用等静压机成型出密度高、强度大的重结晶碳化硅制品素坯。通过实验、测试分析、结果讨论,研究了成型压力、保压时间以及粘结剂含量对碳化硅制品素坯密度、强度和素坯和成品的微观结构的影响。通过扫描电镜分析:等静压成型的重结晶碳化硅制品的素坯和烧成品,致密度高,坯体中很少有气孔。研究结果还表明:随着成型压力增大,密度也不断增大,最佳成型压力为200 MPa;保压时间的长短,对素坯密度、强度也有影响,最佳保压时间为160 s,实验选用粘结剂最佳含量为2%.与传统成型方法相比,冷等静压成型所得的素坯和成品强度大、密度高、坯体均匀。     

激发剂在尾矿固化中的应用研究

以采用工业粉状废物为主要原料配制的无水泥固结剂对细粒铁尾矿膏体进行固化处理,以三乙醇胺、氯化钙、水玻璃为激发剂来提高固结剂的活性,重点研究这3种激发剂在单掺或复掺时对固结体抗压强度的影响。结果表明,激发剂单掺时,水玻璃的激发效果要明显优于三乙醇胺和氯化钙,水玻璃掺量为0.75%时,其激发效果最好,固结体7d抗压强度比不掺激发剂时提高了29%;水玻璃与三乙醇胺复掺时的激发效果最优,当水玻璃掺量为0.75%、三乙醇胺掺量为0.035%时,固结体7d抗压强度达到1.4MPa,比单掺水玻璃时提高了16%。     

Incorporation of Sphingosine 1-Phosphate Loaded Mesoporous Silica Nanoparticles into Poly( L-lactic acid ) Nanofibrous Scaffolds for Bone Tissue Engineering

Controlled release of the functional factors is the key to improve clinical therapeutic efficacy during the tissue repair and regeneration.The three-dimensional(3D)scaffold can provide not only physical properties such as high strength and porosity but also an optimal environment to enhance tissue regeneration.Sphingosine1-phosphate(S1P),an angiogenic factor,was loaded into mesoporous silica nanoparticles(MSNs)and then incorporated into poly(L-lactic acid)(PLLA)nanofibrous scaffold,which was fabricated by thermally induced phase separation(TIPS)method.The prepared scaffolds were examined by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy(ATR-FTIR),scanning electron microscopy(SEM),and transmission electron microscopy(TEM)and compressive mechanical test.The ATR-FTIR result demonstrated the existence of MSNs in the PLLA nanofibrous scaffold.The SEM images showed that PLLA scaffold had regular pore channel,interconnected pores and nanofibrous structure.The addition of MSNs at appropriate content had no visible effect on the structure of scaffold.The compressive modulus of scaffold containing MSNs was higher than that of the scaffold without MSNs.Furthermore,fluorescein isothiocyanate(FITC)was used as model molecule to investigate the release behavior of S1P from MSNsincorporated PLLA(MSNs/PLLA)nanofibrous scaffold.The result showed that the composite scaffold largely reduced the initial burst release and exhibited prolonged release of FITC than MSNs.Thus,these results indicated that S1P-loaded composite nanofibrous scaffold has potential applications for bone tissue engineering.     

碳纤维增强水泥复合材料的制备及性能

利用水热热压技术制备了碳纤维增强水泥复合材料，测定了材料的弯曲、压缩、劈裂拉伸、断裂韧性等力学性能，讨论了材料制备的工艺条件、显微结构等对材料力学性能的影响．实验表明，水热热压和纤维增强是改善混凝土一类脆性材料强韧性的有效手段