类人胶原蛋白生物相容性实验研究

目的 为扩大类人胶原蛋白的应用，评定和比较猪胶原蛋白、类人胶原蛋白和明胶在动物体内的生物相容性。方法分别用胶原材料和明胶进行以下生物学测试：急性毒性试验、溶血试验、热原试验、皮肤刺激试验。根据标准对试验数据进行分析和评估。结果类人胶原蛋白的急性毒性试验、溶血试验、热原试验、皮肤刺激试验均为阴性。结论材料生物学测试结果显示类人胶原蛋白较其他两种材料的生物相容性更高，是理想的医用生物材料。     

重组类人胶原蛋白Ⅱ膜的生物相容性

目的探讨用戊二醛交联得到的重组类人胶原蛋白Ⅱ(recombinant human-like collagenⅡ,RHLCⅡ)膜的生物相容性。方法用浓度为0.005 mol/L和0.01 mol/L的戊二醛分别交联RHLCⅡ得到两组RHLCⅡ膜(0.005 mol/L组和0.01 mol/L组);把成纤维细胞接种到两组RHLCⅡ膜上,用倒置显微镜和扫描电子显微镜观察细胞贴附情况;用MTT法分析成纤维细胞在两组RHLCⅡ膜上的生长和增殖情况;通过细胞毒性实验评价两组RHLCⅡ膜的细胞毒性。结果当成纤维细胞培养到6 h时,均能贴附于两组RHLCⅡ膜上;培养到96 h时,两组RHLCⅡ膜上的成纤维细胞均融合成片并形成多层细胞;经MTT法分析,细胞接种后96 h,成纤维细胞在两组RHLCⅡ膜上均能实现增殖;0.01 mol/L组比0.005 mol/L组细胞毒性要大,但两组在各时间段,毒性评定均在0~1级,细胞毒性实验合格。结论戊二醛浓度为0.005 mol/L和0.01 mol/L的RHLCⅡ膜具有良好的生物相容性。     

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.     

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.     

硅橡胶/羟基磷灰石生物材料的制备及血液相容性

通过共混法制备出羟基磷灰石(HA)含量不同的硅橡胶(SR)与羟基磷灰石复合生物材料,并对其机械性能和血液相容性进行表征.采用DXLL-2500电子万能拉力机、XY-1橡胶硬度计对材料机械性能进行测定;以溶血率、动态凝血指数及血小板粘附表征材料的血液相容性.当羟基磷灰石质量分数为30%、40%、50%、60%、70%时,材料的撕裂强度分别为0 38、0 44、0 99、0 85、0 54kN·mol-1;溶血率分别为0 61%、0 51%、0 30%、0 26%、0 29%.实验结果表明,羟基磷灰石质量分数为60%时,该复合材料具有较好的撕裂强度和拉伸强度.溶血实验、动态凝血实验及血小板粘附试验也表明该复合材料具有很好的血液相溶性.     

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.     

多孔β—磷酸三钙骨修复材料的体外测试

通过对骨修复材料进行化学分析，Ｘ光电子能谱、Ｘ射线衍射光谱，扫描电子显微仪，原子吸收光说 和电子万能试验仪的测试，以及溶血，急性毒性和热源的试验等，测定和评价多孔β－磷酸三钙骨修复材料的化学组成、物理性能、力学性能和生物安全性。     

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.     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的制备及在骨修复中的应用研究

为总结近几年来有关纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物的制备方法以及在骨修复研究上的应用.以纳米羟基磷灰石/聚酰胺为关键词,从各类期刊数据库中检索有关纳米羟基磷灰石/聚合物的制备方法和应用的文献,总共查阅得到文献80篇.结果显示:纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物的制备方法主要有三种,均能制备出生物相容性良好的高韧性复合物,并且纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物在骨修复技术上得到了广泛应用.论述了纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的制备方法,以及该复合材料的生物相容性研究和在骨修复临床中的应用进展.     

肿瘤热疗用Fe3O4磁性纳米粒子的生物相容性研究

研究用于肿瘤热疗的自制Fe3O4磁性纳米粒子的生物相容性.采用MTT试验评价其浸提液体外细胞毒性;溶血试验评价其有无溶血作用;小鼠腹腔注射Fe3O4磁性纳米粒子无菌生理盐水混悬液以测定其LD50;微核试验评价其有无致畸、致突变作用等.MTT结果显示该材料对L-929细胞毒性为0~1级,均属对细胞无毒性范畴;溶血试验中Fe3O4磁性纳米粒子的溶血率为0.514%,远小于5%,表明实验用Fe3O4磁性纳米粒子无溶血作用;昆明小鼠腹腔注射该材料混悬液,其LD50为7.57g/kg体重,其95%的可信区间为6.18~9.27g/kg体重,属实际无毒范畴,且具有较广的安全值范围.微核试验结果表明该材料对小鼠骨髓微核形成率与阴性对照组相比无显著差异,而与阳性对照CTX组相比有显著差异,可以认为该材料无致畸或致突变作用.从实验目前的研究结果来看,自制的Fe3O4磁性纳米粒子具有良好的生物相容性,在肿瘤磁流体热疗方面具有良好的应用前景.     

新型丝素凝胶和丝素支架的生物相容性评价研究

目的:综合评价新型丝素凝胶和丝素支架的生物相容性和生物安全性.方法:采用溶血实验评价丝素凝胶和丝素支架对红细胞功能和代谢的影响;采用皮肤刺激和皮内刺激实验评价丝素凝胶和丝素支架对皮肤的刺激作用;通过热源实验来判断丝素凝胶和丝素支架中所含热源量是否符合人体的要求;通过给小鼠背部皮下植入丝素凝胶和丝素支架,采用酶联免疫吸附实验(ELISA)法分析丝素凝胶和支架对小鼠血清免疫球蛋白IgM和IgG抗体水平的影响、采用液相芯片法分析凝胶和支架对血清炎性细胞因子质量浓度的影响、采用流式细胞法分析丝素凝胶和支架对脾脏和骨髓免疫细胞异常的影响.结果:丝素凝胶和丝素支架的溶血率分别为4.239%和2.312%(均5%),两种材料不引起溶血反应,并且对红细胞形态无影响;丝素凝胶和丝素支架的皮肤刺激实验和皮内刺激实验的结果均为阴性,表明对皮肤没有刺激作用;热源实验结果显示大白兔体温升高均低于0.6℃,并且体温升高总数低于1.4℃.小鼠皮下分别植入两种材料后结果显示,植入1周和5周后小鼠血清抗IgM抗体水平与阴性对照组无显著性差异,抗IgG抗体水平在植入后1周时与阴性对照组无显著性差异,植入后5周丝素凝胶的IgG抗体水平比阴性对照组显著升高.植入后5周23种小鼠血清细胞因子质量浓度与阴性对照组无显著性差异,脾细胞和骨髓细胞中嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、B细胞、B1细胞、B1a细胞、B2细胞、CD3~+ T细胞、CD4~+ T细胞、CD8~+ T细胞、巨噬细胞和树突状细胞的表达量均与阴性对照组无显著性差异.结论:新型丝素凝胶和丝素支架无溶血作用,对红细胞形态无影响,对皮肤无刺激作用,所含热源量符合人体要求;体内植入后分子和细胞实验证实新型丝素凝胶和丝素支架不会引起小鼠免疫细胞异常反应,也不会引起抗体异常升高,同时不会导致血清炎性细胞因子质量浓度升高.通过综合评价,显示丝素凝胶和丝素支架具有良好的生物相容性.     

Ti基六钛酸钾涂层复合材料生物相容性的实验研究

应用小鼠成骨细胞系OCT-1细胞对两种植入性材料(纯钛及钛基六钛酸钾涂层复合材料)进行体外细胞培养,比较二者的生物相容性.结果显示钛基六钛酸钾涂层复合材料的生物相容性和纯钛材料相当;连续培养可提高材料的生物相容性,材料表面的平整程度对其表面细胞生长状况起着重要的作用.     

可诱导组织再生骨植入材料的研究进展

第三代骨修复和植入材料除了要满足生物相容性、力学相容性等要求,同时还要求具备骨传导、骨诱导和可控降解等特性,以实现骨组织的诱导再生。笔者通过梳理相关文献,从骨植入材料的分类、生物相容性、力学特性、拓扑结构、可控降解、组织诱导再生、加工制备及表面处理等方面对近年来可诱导组织再生骨植入材料的研究现状及最新动态进行了阐述,提出可控金属增材制造技术可能是未来骨植入材料加工制备的重要发展方向;将活性陶瓷与多孔钛基体高质量结合,在保证力学性能的基础上对骨植入体进行降解速率调控,将是实现骨植入材料组织诱导再生的关键。     

Fe_3O_4/氧化石墨烯复合纳米粒子的制备及其体外毒性评价

用溶剂热法制备得到Fe_3O_4/氧化石墨烯复合纳米粒子,并对其生物相容性进行研究。使用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析仪器对其进行表征,并通过一系列溶血试验及MTT细胞毒性试验对复合纳米粒子的体外毒性进行评价。结果显示,当复合纳米粒子浓度小于5g/L时,溶血率低于5.00%;当复合纳米粒子浓度不高于0.25g/L、孵育时间不长于72h时,细胞相对增殖率大于75%,属0~1级,认为此范围浓度材料没有细胞毒性。从目前的实验结果来看制备所得Fe_3O_4/氧化石墨烯复合纳米粒子具有良好的生物相容性,在生物医学方面具有潜在的应用前景。     

选区激光熔化TC4生物腐蚀和生物相容性分析

选区激光熔化(SLM)为降低TC4钛合金医用植入体的弹性模量、减小应力屏蔽效应提供了一种有效的解决方案,但这种材料在投入实际应用前尚需有充分的生物安全性评价。采用SLM技术制备出致密度为99.5%的TC4合金,通过电化学实验、溶血实验和细胞毒性实验测试了SLM成形TC4的生物腐蚀性能和生物相容性,并与传统铸轧工艺制备的合金进行了对比。实验结果表明:前者相比于后者有着更好的耐蚀性能,并且SLM成形TC4还具有优良的生物相容性,在生物医用植入物方面展现出很好的应用前景。     

CPP/α-TCP骨水泥复合材料研究

自固化磷酸钙骨水泥(CPC)作为一种新型人工骨替代材料，以其良好的生物相容性、骨传导性和可任意塑形，可广泛用于临床骨缺损修复．但其强度低、脆性大，不能用于负重部位，使其应用受到限制．本文利用纤维增强机理，用CPP／α-TCP骨水泥为基体材料，具有良好生物相容性的聚磷酸钙纤维(CPP)为增强材料制备出了CPP／α-TCP骨水泥复合材料．实验结果表明，CPP纤维在一定程度上可对骨水泥起到增强作用．SEM显示两者结合程度适中，在Ringer溶液中浸泡两个月后，纤维未发生明显降解作用，仍具有一定的增韧效果．     

水性聚氨酯/硫酸化壳聚糖复合膜的制备及其血液相容性

采用己二异氰酸酯（HDI）三聚体合成了水性聚氨酯（WPU）,采用浸渍法将WPU与硫酸化壳聚糖（SCS）通过接枝反应制备出WPU/SCS复合膜. 通过红外光谱、热重分析、差示扫描量热法对复合膜进行了表征,并采用动态凝实验研究了复合膜的血液相容性. 结果表明:WPU与SCS发生了共价结合;复合膜的玻璃化转变温度为53.2 ℃,热分解温度为300~400 ℃;WPU/SCS复合膜的血液相容性优于水性聚氨酯. 因此WPU/SCS复合膜是具有潜力的生物医用材料.     

肿瘤热疗用Mn0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒的生物相容性

采用MTT实验评价自制Mn0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒浸提液体外细胞毒性;溶血实验评价其有无溶血作用和LD50评价其动物急性毒性,微核实验评价其有无致畸、致突变作用等.兔肝脏穿刺注射Mn0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒,观察其对兔肝肾等组织和功能的影响.MTT结果显示:该材料对L-929细胞毒性为0～1级;溶血实验中Mn0.5Zn0.5Fe2O4复合纳米粒溶血率为0.104%,远小于5%;昆明小鼠腹腔注射该材料混悬液,其LD50为6.026g/kg,其95%的可信区间为4.78～7.60g/kg.微核实验结果表明:该材料对小鼠骨髓微核形成率与阴性对照组相比无显著差异,而与阳性对照组CTX组相比有明显差异.兔肝脏穿刺注射Mn0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒心,肝、脾、肺、肾组织形态和肝、肾等血生化指标均无明显改变.结果表明自制的Mn0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒具有良好的生物相容性.     

负载纳米银的聚氨酯胶束的抗菌性及生物相容性的研究

研究了三类聚乙二醇接枝位置不同且表面负载纳米银的聚氨酯胶束的抗菌性及生物相容性.通过DLS表征了聚氨酯在负载纳米银前后的粒径和电位变化,紫外分光光度法检测聚氨酯负载的纳米银的含量.MIC表征了三类聚合物的抗菌性能,细胞活性实验和溶血实验表征了其复合材料的生物相容性.复合材料的内核PCL在脂肪酶作用下降解并释放小尺寸纳米银从而提高抗菌性.实验数据表明负载纳米银的PEG-g-PU胶束的抗菌性能和生物相容性都优于其他两种结构的胶束(PEG-c-PU、PEG-b-PU).并针对负载纳米银的PEG-g-PU胶束研究其对成熟生物膜的影响.     

HA/316L不锈钢对称功能梯度生物复合材料的力学性能

采用干粉叠层法和热压工艺制备HA/316L不锈钢对称功能梯度生物复合材料,使用三点弯曲法测定HA/316L不锈钢对称功能梯度生物复合材料试样的抗弯强度和弹性模量,并借助扫描电子显微镜对试样对表面形貌和微观结构进行观察和表征,利用场发射高分辨扫描电子显微镜对试样进行元素线扫描分析.研究结果表明:通过控制HA粉末的含量(体积分数)在20%～40%之间时,所得复合材料的抗弯强度和弹性模量分别与人体骨的强度和模量相匹配,得到生物力学相容性好的复合材料;HA/316L不锈钢复合材料各梯度层之间过渡自然,没有明显的宏观界面、缺陷和裂纹等,梯度层内部和界面处两相分布均匀,且各成分均呈现连续的梯度分布,界面结合紧密.