3D打印技术用于不规则骨缺损的重建与修复

为研究3D打印技术对不规则形状骨缺损模型的重建程度及3D打印的可降解生物材料对脊椎骨缺损在12周内的修复效果,随机选取1名病人,用电子计算机断层扫描(CT)数据构建出不规则的三维脊柱缺损模型,选用聚己内酯(PCL)作为支架材料,运用3D打印技术打印出高度符合该病人骨缺损部位的人工骨支架。同时建立1个简单的兔子脊椎缺损模型,以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为支架材料,运用3D打印技术打印缺损尺寸的支架移植兔子体内,术后观察3个月,将兔子处死取出缺损部位,制作切片进行苏木素和伊红(HE)染色,染色结果表明缺损部位修复良好。     

基于微流控的海藻酸钙空心纤维的制备及其在细胞培养中的应用

海藻酸钙水凝胶空心纤维在药物传递、组织工程等领域具有潜在的应用价值。但传统的纤维制备方法,如静电纺丝或模具法等,很难或无法制备海藻酸钙空心纤维。本研究首先采用自制的两相微流控装置,连续制备出形貌均一稳定的海藻酸钙空心纤维,并通过显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对其空心结构进行了表征。然后考察了装置中内相毛细管尖端管径、内外相流体流速比以及氯化钙浓度对空心纤维内外径尺寸和厚度的影响,结果表明,空心纤维的尺寸在一定范围内可以进行调控。最后将这种空心纤维应用于封装和培养L929成纤维细胞,结果表明,成纤维细胞存活率较高,并且有沿着空心纤维内壁成直线生长的趋势。这种方法为纤维状细胞的培养提供了一种思路。     

静电纺制备的PLLA/PCL复合支架性能及细胞相容性

利用静电纺丝技术制备了一系列不同比例的左旋聚乳酸/聚己内酯(PLLA/PCL)复合纳米纤维支架。通过扫描电镜、差热分析、宽角X射线衍射和接触角测试手段对支架结构与形态、结晶性能及亲水性进行了表征;采用在缓冲溶液中加酶的方式,研究了复合材料的降解性能;将体外培养的真皮成纤细胞接种至材料表面,用扫描电镜观察了成纤细胞在材料表面的生长情况。研究结果表明,电纺丝得到的复合支架纤维直径均一,且呈相互连通的多孔网状结构;脂肪酶的存在加速了支架材料的降解速度;成纤细胞在复合支架上具有良好的生长状态。     

微流控法制备PLGA微球及其性能研究

利用自行设计和制造的微流控两相和三相装置实现对聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]微球的可控制备,并对其性能进行研究,调控微流控操作参数,制备PLGA微球,并以传统乳化/溶剂挥发法作对照同时制备PLGA微球,对所得微球的形貌及粒径进行分析。结果表明,乳化/溶剂挥发法得到的微球分散性差,大小不均一,离散系数(coefficient of variation,CV)为44.13%,而微流控法得到的微球分散性极好,大小均一,且CV仅为2.73%(两相)和1.93%(三相),说明微流控法能够制备单分散性很高的PLGA微球,有着乳化/溶剂挥发法无法比拟的优势。     

3D打印技术用于不规则骨缺损的重建与修复

为研究3D打印技术对不规则形状骨缺损模型的重建程度，和3D打印的可降解生物材料对脊椎骨缺损在12周内的修复的效果，本文随机选取一名病人，用其电子计算机断层扫描（computed tomography, CT）数据构建出不规则的三维脊柱缺损模型，选用聚己内酯（polycaprolactone, PCL）作为支架材料，运用3D打印技术打印出高度符合该病人骨缺损部位的人工骨支架。同时建立一个简单的兔子脊椎缺损模型，运用3D打印技术打印缺损尺寸的支架移植兔子体内，术后观察3个月，将兔子处死取出缺损部位，制作切片进行苏木素和伊红（Hematoxylin and Eosin, H&E）染色，染色结果表明缺损部位修复良好。     

HA-CaCO_3纳米复合凝胶的制备及性能表征

由于透明质酸(hyaluronic acid,HA)水凝胶的机械强度较弱,使其应用受到一定限制。以HA为原料、1,4-丁二醇二缩水甘油醚(1,4-butanediol diglycidyl ether,BDDE)为交联剂对HA进行交联制备HA凝胶,并在交联的同时用浸泡法在凝胶内复合碳酸钙(CaCO_3),以期形成力学性能优异的HA-CaCO_3复合凝胶。利用扫描电镜、红外光谱仪、热重分析仪和X射线衍射仪等对HA凝胶和HA-CaCO_3复合凝胶进行表征和分析,考察CaCO_3对HA凝胶的影响。结果表明,该方法制备的HA-CaCO_3复合凝胶的断裂伸长率达到401%,是单纯HA凝胶的2. 73倍。HA-CaCO_3复合凝胶中CaCO_3的质量分数为27. 3%,晶型为方解石,尺寸在30～80 nm,达到了纳米级别。HA-CaCO_3复合凝胶以其优异的力学性能进一步拓展了HA类凝胶的应用。     

基于OBE理念的化工专业英语课程教学设计与实践

基于OBE理念,化工专业英语教学团队确定了课程的教学目标、教学内容,并将教学内容分解为learn to read、read to learn、learn to share、share to learn四部分,在此基础上层层递进,采用词汇拓展、猜词游戏、课堂演讲和视频及案例分析等教学手段,实现学生从语言学习向语言应用的转变。教师在课程教学中由传统的授课者转变为教学的引导者和推动者,循序渐进地引导学生由被动学习转变为自主学习,以提高学生专业英语学习的有效性,提升学生的专业素养,扩展其国际视野,从而实现课程教学目标。     

透明质酸凝胶的制备及其在关节软骨再生中的应用

透明质酸(HA)较短的生物体内停留时间在一定程度上限制了其应用,以1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)为交联剂对HA进行化学改性,制备了HA凝胶,并考察了其力学性能、流变性、溶胀性以及HA凝胶的关节软骨再生性能。结果表明,HA凝胶断裂伸长率为159%,是一种弹性凝胶;其横截面表现出多孔联通结构,孔径在40μm左右;溶胀性约为凝胶干重的33倍,具有很强的吸水能力。将HA凝胶用于兔子关节软骨缺损修复,8周后发现其能促进关节软骨再生。因此,该工艺制备的HA凝胶有望用于关节软骨缺损修复的生物医用材料。