纳米生物材料及其界面特性对成骨细胞生长影响的研究进展

目前传统生物材料并没有诱发适当的细胞响应,进而再生足够的骨以便使材料/器械维持相当长时间.纳米生物材料可能成为骨修复植入材料的另一选择.从拓扑结构、表面化学和表面亲/疏水性等方面综述了新型纳米材料的界面特性对成骨细胞生长和功能表达的影响.讨论了在骨修复应用中使用纳米生物材料潜在的挑战.     

北京纳米材料产业发展分析简

一．概述1．纳米材料定义纳米材料广义上讲是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称。一般纳米材料包括的基本条件是材料的特征尺寸在1～100nm之间及材料具有区别于常规尺寸材料的一些特殊物理化学性质。2．纳米材料分类根据不同的分类依据,纳米材料主要分为如下几类：按材质,可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料,其中纳米非金属材料又可分为纳米氧化物材料、纳米陶瓷材料和其他非金属纳米材料;按照材料的形态,可分为零维纳米材料（纳米颗粒材料）、一维纳米材料（如纳米线、棒、丝、管和纤维等）、二维纳米材料（如纳米膜、纳米盘、超晶格等）、纳米结构材料即纳米空间材料（如介孔材料等）;按材料功能,可分为纳米生物材料、纳米磁性材料、纳米药物材料、纳米催化材料、纳米吸波材料、纳米智能材料、纳米环保材料、纳米热敏材料等。     

中国研究亮点：新纳米生物材料

来自四川大学华西医院纳米生物医学技术与膜生物学研究所的研究人员首次设计一种“智能化”的半程电荷匹配短肽，通过调节浓度和施加超声等外部作用，能人为地控制短肽形成“渔网式”或“席状”的纳米生物材料。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊}（PNAS）杂志上。以往自组装纳米生物材料的形成多是自发形成，很难人为控制纳米材料的形成过程和材料特性。     

溶胶-凝胶法在制备生物掺杂纳米复合材料中的应用

应用室温下的湿化学溶胶-凝胶(sol-gel)平台可以制备无机基生物掺杂纳米复合材料.这种材料既具有因无机物基质特有的高强度、高稳定性、光学透明性而成为结构材料的特点,又具有因生物组份稳定性的提高和其化学和生物活性的保留而成为功能材料的特点.生物掺杂纳米复合材料是当前纳米材料及生物材料研究的热点领域之一,有广泛的应用前景.本文简要介绍了溶胶-凝胶法在制备生物掺杂纳米复合材料中的应用.     

纳米生物技术和纳米医学

纳米科技和生物技术是二十一世纪的前沿科学技术，文章介绍了两者交叉所形成的新内容：纳米医学、纳米生物材料和纳米生物技术等方面的发展。     

一维纳米结构材料研究进展

一维纳米材料在纳米电子学、纳米光电子学、超高密度存储和扫描探针显微镜等领域具有潜在的应用前景,已成为21世纪材料领域研究的热点.本文介绍了一维纳米材料的特性和制备方法,并阐述了一维纳米材料的应用状况和前景,以及国内外在一维纳米材料方面的研究进展.     

纳米材料制备研究的若干新进展

综述了纳米材料领域在纳米金属（或合金）粉末、纳米管和纳米纤维（纳米棒）、纳米材料的自组装、纳米半导体材料以及纳米复合材料等制备方面的最新进展,并对一些新方法相对于一般纳米材料制备方法的优点进行了比较．     

稀土纳米材料的研究进展

稀土纳米材料的研究与应用将有助于发现新性质,开拓新材料,已成为当前的研究热点.本文简述了稀土纳米粉体、稀土纳米薄膜、稀土纳米陶瓷和纳米复合与组装的研究进展,介绍了在磁性材料、发光材料、催化剂、光学材料等领域稀土纳米材料的应用和进展.     

基于活性自由基聚合的聚合物材料在纳米生物材料中的应用进展

纳米材料一直在生物医学材料领域有着广泛的应用,而聚合物材料又是纳米材料中相当重要的一类。在合成聚合物纳米材料的诸多聚合方法中,活性自由基聚合以其能控制聚合物分子量及分布、分子设计能力强、可聚合单体种类多等特点脱颖而出,成为合成聚合物纳米材料的主要方法。着重介绍由活性聚合所得的聚合物材料在纳米生物材料中的应用进展。     

纳米晶材料的研究及其进展

纳米晶材料是纳米材料研究领域中的热点之一。本文对纳米晶材料的制备方法、表征、结构、性能及其应用进行了综述。     

生物材料的仿生构思

过去30年里,生物材料的研究取得了显著成就,但从临床效果看,其与宿主相互作用亟待改善;哪怕是有些应用于长期埋植体内的替代物,常被机体视为异物,从而启迪人们不要仅着眼于从材料的物化性能方面构思生物材料。文章从蛋白质、糖类和脱氧核糖核酸与材料的关系出发,以细胞作为仿生生物材料的蓝本,从分子和细胞水平讨论了生物特异性材料设计,人工细胞外基质的仿生化途径以及通过材料对细胞编程凋亡的调控等方面的研究思路;试图从生命科学的广度和柔性出发,提出在不同层次和水平上进行仿生,从事生物材料设计,解决生物材料与生物体复杂接口问题,使生物材料向智能化和环境友好化发展。     

金属表面生物陶瓷涂层的研究进展

介绍了目前世界上金属表面生物陶瓷涂层制备的几种主要技术手段,比较分析了各种不同技术手段的优缺点,指出了在金属表面制备生物陶瓷涂层所面临的技术难点,提出了解决这一技术难点思路的几点建议。     

生物材料细胞粘附肽仿生修饰的研究进展

RGD(Arg-G1y-Asp)短肽序列是一种细胞粘附肽,能被细胞膜上的整合素识别,参与细胞与基质间的粘附.为改善合成生物材料缺乏细胞识别信号的缺点,可将含RGD序列肽经本体或表面修饰引入材料,使材料具有良好的细胞亲和性.综述了采用含RGD肽对各种合成生物材料进行仿生修饰的研究进展.     

生物医用材料的3D打印技术与发展

近年来,由于3D打印技术的迅猛发展,有关3D打印技术的应用受到科学界广泛关注,特别是生物医学领域。3D打印材料的瓶颈制约着3D打印技术的发展,特别是用于生物医学领域的打印材料,只有非常局限的几种,但是研究可打印生物医用材料意义重大,经济效益显著。简述了3D打印技术在生物医学工程上的应用。重点综述了用于3D打印的生物医用材料,主要涉及金属、陶瓷、高聚物、复合材料以及生物墨水等,并且阐述了3D打印材料的发展前景。     

生物医用材料生物学评价标准和试验方法

医疗器械两大安全标准体系是有源医疗器械的医用电气安全性标准体系和无源医疗器械(既生物医用材料)的生物学评价体系。本文阐述了为什么要对生物医用材料进行生物学评价,介绍了GB/T16886医疗器械生物学评价系列标准以及试验方法,同时描述了生物医用材料生物学评价的最新进展。     

生物电子学领域中的生物材料与生物相容性研究

生物电子学是一门涉及生物学、电子学、化学、物理、材料及信息技术等许多学科的交叉学科,生物电子学发展中的一些科学问题直接与生物材料及其生物相容性研究有关。从生物电子学的概念出发,从微电子植入器件、植入器件相关电极制造技术及表面改性、体外神经芯片表面修饰与改性3个方面,结合本实验室的相关研究工作,讨论了生物电子学领域中的生物材料与生物相容性研究进展,指出了生物材料和生物电子学的交叉是未来科学发展的必然趋势。     

高分子生物材料的研究进展

综述了含酯锭和酰胺锭以及酯锭和酰胺锭混合锭的高分子生物材料的合成、改性以及生物相容性等方面的研究成果。富含亲水基团的可降解以及降解产物可被生物体吸收或代谢的高分子材料可满足组织工程的需要,含可偶联蛋白分子、药物分子活性基团的高分子生物材料将有更大的应用潜力．     

Biomaterials for the central nervous system

Biomaterials are widely used to help treat neurological disorders and/or improve functional recovery in the central nervous system (CNS). This article reviews the application of biomaterials in (i) shunting systems for hydrocephalus, (ii) cortical neural prosthetics, (iii) drug delivery in the CNS, (iv) hydrogel scaffolds for CNS repair, and (v) neural stem cell encapsulation for neurotrauma. The biological and material requirements for the biomaterials in these applications are discussed. The difficulties that the biomaterials might face in each application and the possible solutions are also reviewed in this article.     

丝素蛋白在生物材料上的研究和应用

阐述了丝素蛋白作为生物材料在生物传感领域和医用材料领域的研究进展。指明了丝素蛋白在固定化载体材料、生物传感器、手术缝合线、生物酶防护剂、功能性细胞培养基质、抗血凝物质、人工器官等生物材料方面具有非常广阔的开发前景。     

生物功能材料的发展与应用

生物功能材料的发展可分为两个方面，即功能生物材料和仿生功能材料。功能生物材料的研究在于开发生物材料的物理、化学、生物特性的应用。本文着重叙述了生物组织电性能的研究及生物光电材料的应用；提出从生物活性材料活动规律研究入手，由生物模型简化为数学、物理模型从而设计出仿生功能材料的方法。举例说明了生物功能材料的发展对改变传统生产方式及对高科技产业的巨大影响，并对国民经济的发展有很大的促进作用。