成果推介

高生理响应纳米功能仿生型人工关节与齿根项目提供单位:华南理工大学。项目特点和技术指标:本项目采用独特的专利技术,制备出具有高生理响应的纳米功能仿生型人工关节与齿根。这类植入体的涂层与基体的结合强度已远远超过了进口产品,     

“新型生物活性硬组织替代材料”通过项目验收

华南理工大学材料科学与工程学院王迎军教授等承担的国家自然科学基金重点项目“新型生物活性硬组织替代材料”于 2 0 0 4年 6月 2 2日通过了由国家自然科学基金委员会工程与材料科学部组织的项目验收 .该项目从材料设计的思想出发 ,设计了生物活性梯度涂层 ,并采用先进的等离子喷涂技术制备出从生物惰性到生物活性、结构由致密到多孔的生物活性梯度涂层 ,经过特殊的后处理 ,涂层的结合强度达到 5 3MPa ,显著高于目前国内外同类材料的性能指标 .动物实验表明 ,所制备的生物活性梯度涂层材料具有很好的生物相容性和生物活性 .该项目对涂层材…     

高生理响应纳米功能仿生型人工关节与齿根

项目提供单位：华南理工大学。项目特点和技术指标：本项目采用独特的专利技术，制备出具有高生理响应的纳米功能仿生型人工关节与齿根。这类植入体的涂层与基体的结合强度已远远超过了进口产品，且具有抗溶解性能好、诱导成骨等特点，在生物力学设计上则充分考虑到中国人的生理解剖特点而具有进口产品所不具备的优越性和稳定性。     

钛合金/HA涂层新型医用复合材料的制备及研究现状

钛合金/HA涂层材料是一种新型的生物医用复合材料,HA涂层与钛合金基体间的结合强度是影响该材料长期应用效果的重要因素;对其生物相容性的研究,是该复合材料能广泛应用于临床的关键.对此从制备技术、涂层与基体间的结合强度和材料的生物相容性三方面研究了该材料的现状.并指出对医用钛合金/HA涂层复合材料的研究,不仅应从制备工艺出发,探索出能制备涂层与基体间具有足够结合强度、符合临床应用、具有长期应用价值植入材料的制备技术,而且还应加强植入物生物相容性的基础理论研究,确切理解材料表面性能影响生物相容性的原理.通过合适的工艺参数提高钛合金/HA复合材料的生物相容性与生物活性,为该材料在临床中的广泛应用打下坚实的基础.     

微弧氧化制备Na2Ti6O13生物活性涂层的研究

为提高钛合金的生物活性与骨诱导能力,利用微弧氧化技术,在钛合金表面原位生成均匀的多孔氧化物陶瓷涂层,并对涂层进行晶化处理,以期提高涂层的生物性能.结果表明,以Na2CO3-NaOH为基础电解液体系,可获得具备一定厚度的涂层.生物活性涂层主相为金红石型TiO2,含有少量锐钛矿型TiO2.涂层经300℃、10h晶化处理后,表面有新相Na2Ti6O13生成,Na2Ti6O13具有一定的生物活性,可提高涂层的生物性能.     

钛基/涂层型羟基磷灰石功能梯度生物材料研究进展

钛及钛合金是常用的医用生物材料,虽具有良好的生物相容性,但缺乏骨诱导能力,而羟基磷灰石(HA)有良好的生物活性能诱导骨生长,钛基/涂层型HA功能梯度生物材料(FGM)为解决二者的结合提供了新的思路.钛基/涂层型HA FGM其设计主要分为组成成分的梯度设计与孔隙梯度变化2种,通过基体与涂层表面之间形成逐渐过渡的功能梯度,能显著提高材料的机械强度和生物骨诱导能力.概述其设计、制备及性能评价等最新研究,为临床运用提供参考.     

钛金属表面原位自生K2(Ti8O17)/TiO2复合生物陶瓷涂层的制备及其生物相容性

采用电化学原位自生方法在钛基体表面成功制备出了K2Ti8O17/TiO2复合生物陶瓷涂层,并对涂层的表面形貌、微观结构及相组成等进行了观察分析.通过模拟体液培养对其生物活性进行了评估.结果表明,所制备的K2Ti8O17/TiO2复合陶瓷涂层具有良好的生物相容性和生物活性.     

聚多巴胺对氧化处理后钛合金表面沉积羟基磷灰石的影响

利用阳极氧化法和微弧氧化法分别对医用钛合金表面进行处理,再经聚多巴胺薄膜表面修饰后,利用仿生溶液矿化法制备羟基磷灰石生物活性涂层,并研究聚多巴胺对经不同氧化处理的医用钛合金生物诱导沉积能力的影响;采用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪对经不同氧化处理及其生物诱导沉积羟基磷灰石涂层的表面形貌、元素组成和相结构进行表征分析.结果表明：阳极氧化和微弧氧化处理后的钛合金表面分别形成了纳米管和微米孔结构;再经聚多巴胺修饰后,可以显著提高羟基磷灰石涂层的生物诱导沉积能力,而且使得羟基磷灰石的排列致密、规则.     

生物防污剂/聚苯乙烯复合微球的细乳液聚合制备方法研究

生物防污剂的应用为开发环境友好型防污涂层开辟了新途径.但生物防污剂直接添加在涂层中,存在释放过快、时效过短的问题.采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对生物防污剂进行疏水改性,再采用细乳液聚合制备了生物防污剂/聚苯乙烯复合微球,考察了乳化剂体系和乳化方法对微球形态的影响.通过工艺优化,得到了粒径范围1~10μm的微球,生物防污剂包载率达10%,在0.1 mol盐酸溶液可以缓慢释放25 d,有望应用于水下防污涂层的制备.     

医用金属表面生物活性梯度涂层的研究进展

综述在医用金属表面制备生物活性梯度涂层的主要方法和最新研究进展,着重介绍了非晶涂层晶化转变的动力学、不同热处理工艺的比较及对涂层组织和生物稳定性的影响.     

钛金属表面原位自生K2(Ti8O17)/ TiO2复合生物陶瓷涂层的制备及其生物相容性

采用电化学原位自生方法在钛基体表面成功制备出了K2(Ti₈O₁₇)/ TiO₂复合生物陶瓷涂层，并对涂层的表面形貌、微观结构及相组成等进行了观察分析.通过模拟体液培养对其生物活性进行了评估.结果表明，所制备的K2(Ti₈O₁₇)/ TiO₂复合陶瓷涂层具有良好的生物相容性和生物活性.     

稀土添加剂对电沉积磷酸钙涂层的影响

采用电化学沉积的方法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备生物涂层.通过加入添加剂稀土硝酸镧和氧化钇制备了两种磷酸钙盐/稀土复合涂层.试验研究了稀土对涂层的微观形貌及涂层厚度的影响.结果表明:稀土的加入使涂层变得更为均匀致密.与单一涂层相比,稀土盐的添加有效的提高了涂层的厚度.XRD分析表明,稀土的加入并没有影响磷酸钙的生成.     

聚氨酯/ 羧甲基壳聚糖/壳聚糖) n 复合涂层血液相容性

在心血管支架表面构建仿生细胞外基质结构的涂层是提高支架生物相容性的有效方法.结合静电纺丝及静电自组装技术,在316L医用不锈钢基底上制备出网状聚氨酯/(羧甲基壳聚糖/壳聚糖)n复合涂层.血小板黏附实验表明,对于网状聚氨酯涂层,血小板较易黏附在直径小于1μm的纤维上,在直径大于1μm的纤维上几乎无血小板黏附;而聚氨酯/(羧甲基壳聚糖/壳聚糖)n复合涂层的血小板黏附数量明显下降,血液相容性得到改善.     

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     

仿生涂层控制Mg-Zn-Sr合金的降解速率

镁合金作为生物医用材料面临最大的问题是降解速率过快,不能与骨愈合的速率配合.通过仿生法在Mg-Zn-Sr合金表面形成涂层,利用X射线衍射和扫描电子显微镜对涂层结构和形貌进行分析与观察;采用电化学和浸泡腐蚀实验,研究涂层对Mg-Zn-Sr合金在人体模拟液中降解速率的影响.实验结果表明:仿生法在合金表面形成的涂层为羟基磷灰石涂层;羟基磷灰石涂层提高了Mg-Zn-Sr合金在人体模拟溶液中的耐腐蚀性能.     

Mg-Zn-Ca合金的性能及降解速率控制

以经过铸造和热挤压的Mg-Zn-Ca合金为研究对象，利用光学显微镜、万能试验机对合金的微观组织以及机械性能进行了分析测试.采用仿生法在该合金表面形成了羟基磷灰石(HA)涂层.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对涂层结构和形貌进行分析与观察，并对有、无涂层试样进行腐蚀实验研究.结果表明:采用铸造和热挤压技术制备的Mg-Zn-Ca合金抗拉强度和抗压强度与人骨接近，分别为365MPa和338MPa；屈服强度为360MPa，延伸率为1025%，弹性模量为4169GPa.HA涂层能一定程度上降低合金试样的降解速率.     

多孔BCP支架及其仿ECM涂层对MG63细胞功能的影响

通过改良冰模板法制备一种由内向外呈放射状排列、全开孔板层状多孔结构的仿生多孔双相磷酸钙(BCP)支架,并在支架表面制备不同的仿细胞外基质(ECM)涂层。通过体外细胞实验,评价支架结构及表面4种仿ECM生物涂层对人成骨肉瘤MG63细胞(MG63)的细胞功能影响。研究结果表明:支架及其仿ECM涂层均无细胞毒性,仿生ECM涂层支架对MG63细胞功能的作用优于未涂层支架,且明胶-透明质酸复合涂层试样对MG63细胞功能的作用优于单一涂层,明胶-透明质酸-掺RGD涂层试样对MG63细胞增殖、黏附、分化功能的作用均优于其他各涂层组。     

在生物制造道路上大步向前——记杭州电子科技大学生物制造研究中心

提起生物制造,除却专业人员外,大部分人对此都没有什么直观深刻的印象。然而,提起生物制造优秀成果——人造皮肤、仿生支架等,稍有常识的人都会恍然大悟。简单说来,生物制造就是采用仿生制造和基于生物反应的制造方法获取人工器官,解决器官移植供体的来源问题。在20世纪80年代中期,有学者提出了组织工程的概念,2004年又有学者进一步提出     

氟化聚合物/双微胶囊自修复防污涂层的研究

针对水下涂层材料在使用过程中产生的微裂纹难以及时修复和海洋生物污损问题,设计开发了一种氟化聚合物/双微胶囊的环氧树脂复合涂层(PFG/Dual-MCs/ER),该复合涂层具有微裂纹自修复和抗生物黏附的双重功能.采用原位乳液聚合法制备了包裹环氧树脂和稀释剂的聚脲醛微胶囊(ER-MCs),采用溶剂蒸发法制备了包裹水下环氧固化剂的聚甲基丙烯酸甲酯微胶囊(UEH-MCs),采用自由基聚合法制备了甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBM)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规共聚物(PFG).将两种微胶囊包埋在环氧树脂涂层中并在表面接枝上PFG,制备出PFG/Dual-MCs/ER复合涂层.表征了微胶囊和PFG的结构组成,并检测了涂层的自修复和抗蛋白黏附性能.结果表明,PFG/Dual-MCs/ER复合涂层具有较好的自修复能力,表面接枝PFG使涂层表面对牛血清白蛋白的吸附明显减少.因此,这种兼具自修复和抗蛋白黏附性能,易于制备的PFG/Dual-MCs/ER复合涂层在海洋设施防护领域具有较好的应用前景.     

医用可降解Mg-3Zn-0.5Sr合金耐蚀性及细胞毒性

采用仿生法在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面制备涂层,通过SEM,EDS和XRD分析表征涂层形貌和结构;采用电化学实验和浸泡腐蚀实验来研究涂层对合金降解速率的影响;采用生物毒性实验验证有无涂层Mg-3Zn-0.5Sr合金的毒性等级.实验结果表明:在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面可以沉积致密的羟基磷灰石(HA)涂层,厚度约为30~40μm,HA涂层可以有效地降低Mg合金的降解速率;在体积分数为25%的有无涂层合金浸提液中培养细胞4d,细胞相对增值率均超过100%,有无涂层合金的细胞毒性均为0级.