内部连接的球形多孔羟基磷灰石支架的制备

采用高分子模板,通过注浆成型制备了球形孔结构的羟基磷灰石(hroxyapatite,HA)支架,研究了支架的微观结构、压缩强度和相容性.结果表明:改变工艺参数可以控制高分子模板中球体间胶黏面的大小,控制所制备的HA多孔体孔内连接的尺寸.制备的支架具有开口、均匀而内部连通的多孔结构,当孔径为200μm、孔隙率为65%时,压缩强度可达8MPa左右.体外生物模拟实验表明:多孔结构HA支架有很好的相容性.随多孔球体孔隙率和尺寸的增加,支架的细胞吸收率逐步增加.     

孔结构不同的两种多孔羟基磷灰石陶瓷的性能比较研究

采用有机泡沫浸渍法和注浆成型法分别制备了网孔和球孔结构的羟基磷灰石多孔陶瓷;观察比较了2种多孔体的孔结构,系统地研究了2种孔结构的羟基磷灰石多孔体孔隙率和压缩强度的关系,并进行了体外模拟试验。结果表明:球形孔结构的HA多孔体有较好的抗压缩强度,其中,孔径为200 μm,孔隙率为65％的支架其压缩强度可达 8 MPa左右。体外模拟实验表明2种孔结构羟基磷灰石(HA)支架均有利于细胞的生长。     

羟基磷灰石空心微球的制备及其释药性能

以直径200～500 μm的帕拉胶微球(Paraffin micro-spheres)为模板,采用浸渍法制备了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)空心微球,观察了HA空心微球的形貌特征,并研究了其药物释放性能.结果表明:HA呈良好的空心球结构,外径300～600 μm,壁厚32～81 μm,有较大的内腔,且表面有大量1～8 μm的微孔;样品对药物阿莫西林的装载量为104 mg/g时,在模拟体液中的释药时间持续可达400 h,说明HA空心微球具有药物缓释作用.     

微弧氧化和电泳沉积复合制备羟基磷灰石/TiO2复合涂层及其生物学特性

采用微弧氧化和电泳沉积复合的方法,在钛样品表面沉积了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/TiO2复合涂层.用扫描电子显微镜,能量散射X射线能谱分析和X射线衍射对复合涂层的表面形貌、形成过程、元素组成及含量变化、相组成进行了观察和分析.通过剪切粘结实验确定了复合涂层与基体的结合强度,并在高温消毒后,将成骨样细胞MC-3T3-E1接种于试件表面进行培养以评估HA/TiO2复合涂层的生物学性能.结果表明形成的复合涂层由内层致密的TiO2层、中间HA/TiO2混合过渡层和外层HA层构成,其中HA含量呈梯度变化,使TiO2层逐渐向HA层过渡.HA/TiO2复合涂层和基体间的结合强度约为(19.3±2.5)MPa.通过细胞免疫荧光染色观察到细胞在培养3 h就可附着于复合涂层表面并形成良好的铺展,而且随着培养时间的延长,细胞的形态更加舒展,附着在复合涂层表面的细胞数量亦逐渐增加,初步表明复合涂层具有较好的生物学和力学性能.     

一种牙科单层高温钎焊金刚石砂轮的研制

概述了金刚石工具存在牙科领域的应用和发展状况。针对传统电镀砂轮的缺点，在国内外钎焊金刚石研究的基础上，采用真空炉内高温钎焊的方法，以NiCr13P9合金为钎料，配以少量Cr粉，在高温加压的条件下研制了用于牙科CERECCAD／CAM系统的专用单层高温钎焊金刚石砂轮，并初步探索了高温钎焊金刚石砂轮的制作工艺、适当的钎焊温度及合理的升降温曲线。扫描电镜观察显示在金刚石的周围有银白色的合金包绕，X衍射分析发现有Cr3C2生成，表明在950℃的钎焊温度下实现了金刚石与钢基体间的高结合强度连接。磨削实验亦证实金刚石克有高的把持强度，单高层同温钎焊金刚石砂轮的耐用度及磨削效率较普通的电镀砂轮有了明显提高。     

预烧结温度对注浆成型3Y-TZP齿科陶瓷可加工性的影响

基于注浆成型技术采用两次烧结法(预烧结—加工—最终烧结)制备3Y-TZP(3%(摩尔分数)Y2O3稳定ZrO2)齿科陶瓷材料,研究了预烧结温度对其收缩率、维氏硬度、断裂韧性和磨损量的影响,结合脆性指数和磨损量对其可加工性进行评价,并表征了最终烧结后3Y-TZP微观形貌和力学性能。结果表明,随着预烧结温度的提高,3Y-TZP的收缩率、维氏硬度和 断裂韧性均 增加,而单 位面积磨损 量下降;1250℃预烧结的3Y-TZP脆性指数为244.6,高速涡轮牙钻钻孔后边缘清晰、无崩裂现象;1500℃完全烧结后晶粒尺寸增大,维氏硬度为(9339.4±823.2)MPa,断裂韧性为(3.66±0.41)MPa·m1/2,可以满足齿科材料对力学性能的要求。     

钛合金表面TiO2-FHA-HA梯度生物陶瓷涂层的制备

采用溶胶-凝胶工艺在经过微弧氧化预处理的钛基体表面制备二氧化钛(TiO2)-含氟羟基磷灰石(FHA)-羟基磷灰石(HA)梯度结构的生物陶瓷涂层.采用X射线衍射检测了涂层的相组成,采用扫描显微镜观察了梯度涂层的形貌,采用划痕法测定了涂基结合力,结果表明:所制备的涂层是均匀和致密的具有梯度结构的TiO2-FHA-HA涂层;与单一的HA涂层相比梯度的引入显著提高了涂基结合力.生物溶解性实验结果显示了溶解速度FHA小于HA,这就表明了可以通过梯度设计来提高涂层的植入寿命.     

凝胶成型法制备多孔羟基磷灰石生物陶瓷及其性能研究

介绍了一种新型的凝胶成型法来制备多孔羟基磷灰石支架材料.利用体视显微镜等对制备的多孔羟基磷灰石孔洞结构进行观察.结果表明这种方法可以很好地控制多孔支架材料的孔洞结构与大小.孔分布均匀且内部连通,孔径在300μm～500μm之间.体外模拟试验表明羟基磷灰石具有良好的生物相容性,这种孔洞结构的特点更有利于骨细胞的生长.对压缩性能和孔隙率的测定结果表明,压缩强度和孔隙率随不同工艺参数的变化而变化.     

CVI C／C复合材料及其表面HA涂层成骨细胞体外响应行为对比研究

采用声电化学工艺在CVI C／C复合材料表面制备了HA涂层，分别用SEM，XPS，EDAX和XRD表征了CVI C／C和HA的表面形貌、组成和结构，同时对比了成骨细胞在其表面的粘附、增殖和碱性磷酸酶活性的表达。制备的HA涂层为球状形貌，由纳米片状晶体构成。细胞培养初期，粘附于HA涂层表面的细胞数与CVI C／C表面的细胞数无显著差别，成骨细胞在CVI C／C表面易铺展在孔的边缘，8h后粘附于HA表面的成骨细胞数显著多于CVI C／C表面。HA涂层提高了细胞的增殖能力，成骨细胞碱性磷酸酶在HA涂层表面的表达也优于CVI C／C材料。结果表明，声电化学制备的HA涂层提高了CVI C／C材料的生物活性和生物相容性，可以加速成骨细胞的粘附、增殖、分化和成熟。成骨细胞在材料表面的粘附机制是由多因素综合作用的，材料的表面形貌和生物活性在细胞粘附过程的早期发挥着重要作用。     

钛表面压电BaTiO3涂层的形貌、晶相控制合成

加速和改善骨结合过程是口腔种植领域的研究热点,电刺激成骨是其中的研究方向之一,但外源性电刺激目前还存在很多缺陷。鉴于骨本身具有压电特性,如能在钛种植体表面制备压电材料涂层,从而产生内源性电刺激来促进成骨就具有重要研究意义。BaTiO₃作为一种环境友好的无铅压电材料,其四方相具备压电效应,生物相容性良好,负荷条件下可以促进成骨。本研究首先利用阳极氧化技术在钛种植体表面制备了形貌和结构优化的TiO₂纳米管涂层,进而利用水热反应将TiO₂纳米管涂层转化为BaTiO₃涂层,通过优化实验参数并设置极限浓度探索出具有压电效应的四方相BaTiO₃涂层的合成条件,并进行了表面形貌、晶相等表征和分析,结合有限元分析模拟计算验证涂层颗粒压电势。期望为种植体表面改性提供新的思路和方法。