软骨修复用 HA/PU多孔支架材料的制备与表征

研制了用于软骨的组织工程的HA／PU多孔支架材料，采用气体发泡法制备了三维贯通的多孔HA／PU支架材料，通过XRD、IR对其结构组成进行了分析，用DSC测量了玻璃化转变温度，用SEM观察了微观形貌和孔径尺寸，并计算了孔隙大小和孔隙率的分布．通过燃烧试验分析了HA／PU复合材料中HA的百分含量，并对力学性能进行了评估．结果表明，多孔HA／PU复合支架材料，其大小孔道相互贯通，孔径范围在100-800μm，大孔中含有微孔，孔隙率可达到78％-80％，HA含量达到30wt％，力学强度达到271kPa．多孔HA／PU复合材料具有一定的弹性，是一类性能很好的可望用于软骨修复的支架材料．     

50Ti/HA生物材料的组织结构与体外生物活性

通过热压烧结的方法制备出50Ti/HA生物复合材料,对其组织结构及其在模拟体液中的生物活性进行了研究.XRD结果表明,在1200℃烧结时,原始材料中的Ti与HA之间发生了复杂的化学反应,反应产物为Ti     

50Ti/HA生物材料的组织结构与体外生物活性

通过热压烧结的方法制备出５０Ｔｉ／ＨＡ生物复合材料,对其组织结构及其在模拟体液中的生物活性进行了研究．ＸＲＤ结果表明,在１２００℃烧结时,原始材料中的Ｔｉ与ＨＡ之间发生了复杂的化学反应,反应产物为Ｔｉ_２Ｏ、ＣａＴｉＯ_３、ＣａＯ以及一种类ＴｉＰ相．将复合材料浸入模拟体液一天后,其表面就形成一层连续的磷灰石膜,随着浸泡时间的延长,磷灰石膜逐渐增厚．这种膜沿［００１］方向具有明显的择优取向,其形成主要与复合材料中生成的Ｔｉ_２Ｏ有关．     

PLGA/HA骨支架材料的降解特性

采用有机泡沫法获得了HA多孔骨架.运用溶胶浇铸法将PLGA溶胶填充入多孔骨架中,制备出骨组织工程用PLGA/HA复合支架材料,并考察了其在模拟体液中的降解性能,通过SEM观察了其表面组织形貌.结果表明,随浆料中HA含量的增加,材料降解后质量损失增大,且随降解时间的延长,PLGA/HA骨支架材料表面粘附的磷灰石相增多,表明该复合材料具有良好的生物活性.     

纳米HA/PA6复合材料的体外生物活性

研究了PA6和纳米HA/PA6复合材料在模拟体液(SBF)中的行为变化,用IR,XRD,SEM和EDS等手段对材料的表面变化进行了分析,讨论了PA6和纳米HA/PA6复合材料的稳定性、亲水性和生物活性。结果表明:在SBF中PA6的吸水率大概在6%左右,纳米HA/PA6复合材料的吸水率有少量下降,PA6和纳米HA/PA6复合材料出现一定的溶解和降解。在SBF中,PA6表面形成Ca,P化合物中的Ca/P比例为1.12,与HA的理论值1.67有一定的差别;HA/PA6复合材料在其表面形成了HA沉积物和碳酸取代的磷灰石沉积物,Ca/P逐步变化为1.67,表现出较好的生物活性。复合材料表面沉积的HA和原来合成的HA具有相近的结晶形貌,该复合材料可作为优良的骨修复填充材料和组织工程支架材料。      

PEEK—HA—CF复合材料的力学性能和体外生物活性

制备PEEK—HA—CF复合材料,研究了引入CF对其力学性能和体外生物活性的影响．结果表明,CF的引入显著提高了PEEK-HA—CF的强度和模量,且其强度和模量在一定范围内具有更大的可设计性,能够在较宽的范围内满足与人体承力骨力学性能的良好匹配;PEEK—HA—CF复合材料具有良好的生物活性．     

钛表面含银HA／TiO2复合微弧氧化膜的初步制备

本文利用微弧氧化技术,在钛基体表面制备了含银的HA／TiO2膜层,所用电解液由磷酸二氢钠（NaH2PO4·2H2O）、醋酸钙（CH3COO）2Ca·H2O）和氧化银（Ag2O）组成。分别利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）及X射线衍射仪（XRD）对膜层的表面及断面形貌、膜层元素组成及膜层相结构进行了分析。结果显示,所制备的微弧氧化膜主要由Ca、P、Ag、O和Ti几种元素组成,其相组成主要为金红石和锐钛矿型的二氧化钛,并含有羟基磷灰石。膜层中Ag元素的加入,使所得膜层除了可具有羟基磷灰石的生物活性外,还有望具有良好的杀菌作用。     

粉末冶金法制备Ti/HA生物复合材料的体内生物活性

采用粉末冶金法制备了Ti/HA复合材料,对其体内生物活性进行了研究。植入早期,纯Ti种植体周围有一层纤维组织形成,纤维膜随着种植时间的延长逐渐消失,并伴随有新骨形成,植入6个月后,纯Ti与周围骨组织之间形成典型的骨接触界面。含钛量为30％的复合材料周围在植入早期有很薄一层新骨形成,种植体与周围骨组织之间存在很大的空隙,含钛量为50％和70％的复合材料周围则有大量的新骨形成,植入6个月后三种复合材料均与周围骨组织之间形成了牢固的骨性结合界面。可见,三种Ti/HA复合材料均具有良好的生物活性。但含钛量为30％的复合材料成骨速度明显低于另两种复合材料。三种Ti/HA复合材料的生物活性均大于纯Ti。     

PU/PVC复合膜的制备及应用

采用湿法相转化法制备了PU/PVC/SiO2复合膜,并用膜性能测试仪、扫描电子显微镜测试了膜的性能与结构.结果显示:SiO2的加入,可改善PU杂化膜的微孔结构并优化膜的性能,在该体系中加入PVC和PU共混,可以提高成膜速度及微孔结构,水通量和截留率得到了明显的提高.将制得的超滤膜用于处理麻杆蒸煮废液取得了较好的效果,与PU复合膜的对卵清蛋白的截留测试结果是一致的.     

等离子喷涂HA/TiO2复合涂层

采用大气等离子喷涂方法,成功地制备了HA／TiO₂复合涂层,对复合涂层的结合强度、微观结构、水浸渍下的表面形貌进行了较为深入的研究．结果表明,由于TiO₂的加入,HA／TiO₂涂层的结合强度明显高于纯HA徐层,而且导致涂层破坏机理由粘合破坏向内聚破坏转化．这是由于HA／TiO₂的复合缓和了涂层与基体间的膨胀系数失配现象,改善了涂层与基体之间的结合．SEM观察显示,HA／TiO₂涂层表面有一些细小的裂纹,但在去离子水中浸泡后就会消失,而且不容易产生新的裂纹,这说明TiO₂的加入不但改善了涂层与基体之间的结合,同时增强了涂层内部颗粒的结合．     

钛酸钾生物薄膜/钛合金生物复合材料的制备及其体外生物相容性

用仿生化学方法制备钛酸钾生物薄膜/Ti-15Mo-3Nb生物复合材料,然后通过模拟体液培养试验、动态凝血试验及体外细胞培养试验对Ti-15Mo-3Nb和钛酸钾生物薄膜/Ti-15Mo-3Nb生物复合材料的体外生物相容性进行研究,以验证钛酸钾作为一种新型的生物活性涂层材料的可行性.对比试验的结果表明:(1)在模拟体液培养实验中,Ti-15Mo-3Nb表面未见钙磷沉积,表现为生物惰性,而呈多孔网状结构的钛酸钾生物薄膜具有很强的钙磷吸附能力,表现出很好的生物活性;(2)以动态凝血时间为指标,钛酸钾生物薄膜＞Ti-15Mo-3Nb,表现出良好的血液相容性;(3)细胞培养实验表明,二者均具有良好的细胞相容性,但在细胞培养初期钛酸钾生物薄膜具有更好的细胞附壁生长趋势,这将有利于损伤部位的早期愈合.钛酸钾生物薄膜/Ti-15Mo-3Nb生物复合材料表现出更好的生物相容性和生物活性.     

膨体聚四氟乙烯微孔-聚氨酯复合膜的制备

由于膨体PTFE微孔膜在使用中会受到污染而影响其耐水压,通过PTFE/PU复合膜可有效解决此问题.在PTFE膜表面涂覆PU溶液可制备PTFE/PU复合膜,研究发现,PU溶液组成和固化条件对PTFE/PU复合膜剥离强度有很大影响,丁酮 DMF、乙酸乙酯 DMF、甲苯 DMF均可作为PU在PTFE膜上的涂层溶剂;先低温后高温的固化方法有利于提高复合膜剥离强度.     

HA/HDPE多尺度生物复合材料微观强韧化机制

通过电镜分析及理论推导对羟基磷灰石( Hydroxyapatite, HA) /高密度聚乙烯( High density polyethylene, HDPE) 复合材料界面粘结状态、HA 颗粒对裂纹扩展的钝化、钉扎作用、复合纤维对体系分子热激活能的影响及复合纤维的能量吸收机制与增强增韧等进行了深入研究。结果表明: HA/HDPE 复合材料通过纳米HA 颗粒与 HA/HDPE 复合纤维在不同尺度上协同作用达到增强增韧的效果。即在纳米尺度, 纳米HA 颗粒的均匀分散和高的HA/HDPE 界面结合强度显著提高了HDPE 的结晶度, 细化了HDPE 晶粒尺寸, 并在HA 颗粒表面形成取向结晶层, 从而使材料在断裂过程中通过HDPE 取向结晶层的基体形变和HA 脱粘过程对微裂纹起钝化和钉扎作用, 并扩大能量耗散的区域, 以阻滞微孔隙和银纹的长大和破断, 抑制大裂纹的早期形成。在微米尺度, 由于HA/HDPE 复合纤维的定向排列, 使体系的活化体积显著降低, 大大增加了材料的断裂热激活能, 从而显著提高材料的强度。另一方面, 复合纤维在应力作用过程中通过纤维断裂、纤维拔出、裂纹偏转机制使材料在形变与破坏过程中耗散更多的能量, 从而显著提高材料的强度和韧性。      

PLLA/HA复合微球的制备

采用了一种新的微球制备方法液滴-冷凝法,以左旋聚乳酸[Poly(L-lactic-acid),PLLA]和羟基磷灰石(Hydroxyaptite,HA)为原料制备了复合微球。采用正交试验,以复合微球的粒径、球形度、成球率和孔隙率为考察指标,研究了PLLA溶液浓度、PLLA/HA质量比及冷凝液的温度梯度对复合微球成型和性能的影响,应用扫描电镜(SEM)对聚乳酸微球的微观形貌、孔隙结构进行了观察和表征。研究结果表明,应用该工艺制备的微球粒径均一,球径可控,其表面和内部都存在丰富的微孔,且孔间互相贯通。当采用较低浓度的PLLA溶液和适中的冷凝液温度梯度时,复合微球的各项指标均较好。该微球材料有望在骨缺损填充等领域得到应用。     

医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料体外浸泡行为研究

将纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合材料(n-HA／PA66)和纯PA66分别浸泡于去离子水、生理盐水、小牛血清和人血清中,于37℃恒温,l～12周取样,测试材料的吸水率、重量变化以及浸泡液中Ca、P含量变化,并对材料表面作扫描电镜(SEM)观察。结果显示不同浸泡环境中材料的行为有所不同。n-HA／PA66复合材料较纯PA66吸水率低,稳定性好,活性提高。扫描电镜显示在血清中复合材料表面形成大量颗粒状沉积物。n-HA／PA66复合材料在几种浸泡介质中均表现出良好的稳定性和生物活性。