AZ31B镁合金表面氟涂层的生物相容性和抗菌性能

采用化学转化方法在AZ31B镁合金表面制备氟涂层,系统研究了氟涂层的表面形貌,体外生物相容性和抗菌性能.结果表明:AZ31B镁合金表面的氟涂层均匀致密;氟涂层镁合金的溶血率明显降低,且无细胞毒性,可满足生物医用材料的要求.同时,氟涂层镁合金的抗凝血性能与316L不锈钢相当,并具有显著的抗菌功能.     

可降解镁合金表面载药涂层的制备和性能

在可降解AZ31B镁合金心血管支架表面成功制备了携带雷帕霉素的聚乳酸-聚三亚甲基碳酸酯(PLA-PTMC)共聚物涂层,评价了涂层的表面形貌、降解性能、血液相容性和药物释放性能.结果表明,PLA-PTMC共聚物作为载药涂层具有良好的柔韧性,表面均匀、光滑,降解周期超过1个月,血液相容性良好.涂层具有缓释雷帕霉素的功能,释药周期超过1个月,可在内膜增生期内有效抑制支架植入后再狭窄的发生,满足冠脉支架表面载药层的使用要求.     

AZ31镁合金的生物降解行为研究

研究了AZ31镁合金作为生物医用材料的体内外生物降解行为.初步分析了其作为可降解生物医用材料的可行性.体外浸泡实验结果表明,AZ31镁合金的降解行为与其所处环境有关,在Hank's溶液中的降解速度较在0.9%NaCl溶液中低;经过热处理后的AZ31镁合金较铸态和锻态降低了点蚀发生倾向,降解速度更慢.体内植入实验结果表明,AZ31镁合金与动物不同组织接触,其降解速度不同,在骨髓腔内的降解速度更快.植入5周时,镁合金已发生降解,20周降解更为明显.降解过程中镁合金表面有Ca-P物质沉积,表面具有优异的生物活性,其降解产物主要通过尿液进行排泄.在表面制备Ca-P涂层可降低镁合金的降解速度.AZ31镁合金是一种具有良好应用前景的新型生物可降解医用植入材料.     

多孔镁表面生物活性β-TCP涂层的制备及其细胞相容性研究

采用化学沉积法在镁支架表面制备生物活性的β-TcP(磷酸三钙陶瓷)涂层,利用X射线衍射,扫描电子显微镜研究β-TCP涂层的相结构和表面形貌.并对表面改性的镁支架与类成骨细胞UMR106的体外生物相容性进行了详细研究.结果表明,表面改性后的镁支架浸提液细胞毒性为1级,即无细胞毒性;材料浸提液无细胞DNA毒性,对细胞周期无改变,也无异倍体细胞出现.实验结果证明,表面改性后的多孔镁具有良好的细胞相容性,是一种很有前景的新型骨组织工程支架材料.     

含La医用316L不锈钢在生理盐水中的腐蚀行为

利用阳极极化曲线研究了含La医用316L不锈钢在37℃生理盐水中的腐蚀行为.结果表明:La含量对316L不锈钢的耐蚀性具有重要影响,随La含量降低,极化曲线的钝化区变宽,钝化电流密度则基本维持在同一水平.当含La医用316L不锈钢中La含量为0.04mass%时,其耐蚀性与医用316L相当,La含量为0.01mass%时,其耐腐蚀性最好,而La含量为0.08mass%时,其耐蚀性最差.含La医用316L不锈钢在生理盐水中的腐蚀行为主要源于La元素影响其钝化膜的形成.     

等离子-激光复合制备NiCrAlY-Al2O3层的抗氧化性研究

研究了等离子-激光(plasma spraying and laser remelting,PS&LR)复合制备NiCrAlY-Al2O3层的抗氧化性能.Al2O3的加入量为(质量分数,%)10～30,粒度分50～75μm和0.31μm两种.1000℃、1050℃下的等温氧化结果表明,PS&LR法制备的涂层氧化速率仅为等离子喷涂层的1／2，NiCrAlY-Al2O3层的氧化速率低于NiCrAlY层，且随Al2O3第二相含量的增加或粒径的减小，涂层氧化速率减小。通过氧化动力学曲线、氧化物的形貌和结构，分析了Al2O3第二相和激光重熔改善NiCrAlY等离子喷涂层抗氧化性的机理。     

镍对医用金属材料血小板粘附的影响

通过对血小板粘附的实验,研究了纯镍、镍钛合金、医用316L不锈钢以及无镍奥氏体不锈钢(BIOSSN4)四种金属材料表面上的血小板粘附、变形和聚集情况.结果表明,含镍材料表面上的血小板发生了不同程度的变形和聚集,而无镍不锈钢表面上的血小板形态变化较小.当在无镍奥氏体不锈钢(BIOSSN4)血小板粘附实验中加入不同剂量的镍离子时,材料表面上明显出现血小板的变形和聚集,该实验进一步证明了镍元素在医用金属材料中存在的危害性.     

真空冶金材料研究的部分新进展

首先分析了材料研究与发展中呈现出的新特点和新趋势,着重介绍了中国科学院金属研究所相关课题组近年来在超高强度马氏体时效钢、新型医用无镍奥氏体不锈钢、缓释药物冠动脉支架、抗菌不锈钢、金属氢化物空调等新材料及新材料技术方面的研究新进展.     

新型医用无镍不锈钢性能研究

医用植入不锈钢由于其优良的性能广泛应用于医疗领域,其中含有的镍元素由于腐蚀溶出除了对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性.医用无镍不锈钢的研究和开发将会避免镍的危害,大大提高生物植入材料的长期使用安全性.本文总结了国内外医用无镍不锈钢的研究进展,并开展了新型医用无镍不锈钢(bioss4合金)的研究工作.与传统使用的医用316L不锈钢相比,新型医用无镍不锈钢具有更好的强韧性配合,优良的耐蚀性和生物学相容性,这种优势将为其提供了广阔的应用前景.     

激光重熔对材料表面激光熔覆层的影响

熔覆层中的裂纹是激光熔覆技术应用的主要障碍。为了提高熔覆层的性能,抑制裂纹扩展,采用CO2激光器在45钢表面激光熔覆了Ni25合金粉末,然后采用不同工艺参数对熔覆层进行激光重熔处理研究。实验结果表明,激光重熔能够减少熔覆层中的裂纹和气孔,使熔覆层表面变的平整,颗粒状组织消失。较慢的激光扫描速度更有利于降低熔覆层的残余应力,减少缺陷。激光重熔后材料表面的显微硬度有所降低。研究结果对激光熔覆技术的应用具有实用价值。