蛤蜊贝壳霰石片纤维交错纳米结构

扫描电镜观察表明蛤蜊贝壳是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料.无机霰石层由平行于贝壳表面的长而薄的霰石片所组成.观察也发现每一霰石片又是由更细小的霰石片纤维所组成,霰石片纤维的厚度具有纳米的尺度.不同霰石层中的霰石片纤维具有不同的取向,构成一种交错纳米结构.在实验观察基础上,研究了在交错纳米结构中的霰石片纤维的最大拔出力,并与在0°结构中的霰石片纤维的最大拔出力进行了比较.结果显示在交错纳米结构中的霰石片纤维的最大拔出力明显大于在0°结构中的霰石片纤维的最大拔出力,霰石片纤维的交错纳米结构使得贝壳具有高的断裂韧性.     

可吸收珊瑚羟基磷灰石的制备及兔胫骨缺损修复效果观察

以特定的珊瑚为原料,制备出一种可吸收的多孔复合陶瓷--可吸收珊瑚羟基磷灰石(R-CHA).通过XRD、光镜和电镜等方法对材料进行观察分析.结果表明其主要成分是碳酸钙和羟基磷灰石,由羟基磷灰石薄层覆盖在碳酸钙骨架的表面,同时具有孔孔相通的三维结构.兔胫骨缺损修复实验显示,该材料具有很好的生物相容性、骨传导性和成骨性,并可随新骨的生成在预计的时间内逐渐吸收.     

羟基磷灰石/纤维素复合材料在骨组织工程中的研究进展

自从使用羟基磷灰石复合材料作为生物医用替代材料以来,其制备原料和制备工艺不断得到优化,现已制备出性能接近于天然骨的复合材料。但是羟基磷灰石复合材料还存在很多不足,例如抗压强度和弹性模量达不到天然骨的要求而导致其骨兼容性和骨整合较差,这些缺点严重阻碍了它作为骨替代物的发展。羟基磷灰石/纤维素复合材料不仅具有二者的特点,而且两材料协同产生的优异性能使其更加适用于生物组织工程材料。相比传统的骨替代材料,羟基磷灰石/纤维素复合材料在力学性能、生物活性、生物相容性、生物降解性等方面都有不同程度的改善,并且具有更好的成骨活性,已经基本达到理想组织工程应用的支架材料的要求。在以纤维素为基底材料制备羟基磷灰石复合材料中,已经成功应用的纤维素类包括纳晶纤维素、细菌纤维素、羧甲基纤维素(CMC)等。但是不同的纤维素/羟基磷灰石复合材料之间也存在性能差异,有的纳米复合材料抗压强度较低,只有(1.57±0.09) MPa/cm~3,但是有的纳米复合材料的抗压强度和模量都能接近天然骨。因此近几年来,研究者们除了不断优化制备工艺,主要还在选择合适的纤维素方面不断尝试,并取得了很大的进步。目前,已经有研究者发现CMC/明胶/羟基磷灰石纳米复合材料的抗压强度和模量与人松质骨和皮质骨相似,并且它也能促进细胞的高碱性磷酸酶活性和细胞外矿化,可作为主要承载区的再生骨移植材料。本文介绍了羟基磷灰石与纤维素的特点,综述了各类羟基磷灰石/纤维素复合材料的制备方法以及研究现状,并对其性能进行了探讨,进而对羟基磷灰石/纤维素复合材料的研究发展前景予以展望,希望为制备性能更加良好的骨替代材料提供参考。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料的制备和性能研究

用溶液共混法在常温常压下制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料.用燃烧实验、IR、XRD、SEM及TEM对复合材料的组成结构及形貌进行了分析和观察,并初步研究了其力学性能.结果表明该复合材料中纳米羟基磷灰石均匀分散在壳聚糖和羧甲基纤维素网络结构中,三组分间还产生了一定的相互作用,其形态、尺寸及结构与自然骨类似,且其抗压强度比纳米羟基磷灰石/壳聚糖二元复合材料更高;同时,通过调节各组分比例,可制得不同抗压强度的复合材料.因此,该三元复合材料可望作为一种新型可降解的非承重部位骨修复材料,在生物医学材料的研究中具有重要意义.     

常压下纳米级羟基磷灰石针状晶体的合成

通过使用一种易于重复的合成工艺,在常压下制备了纳米级羟基磷灰石针状晶体,这种纳米级针状晶体在形态,结构和组成上与人骨组织中纳米针晶非常相似,利于发挥羟基磷灰石优良的生理相容性,能用于研制一种类骨的高强柔韧的复合人工骨修复材料,所用的制备工艺有助于简化这种类骨复合材料的合成。     

羟基磷灰石/ 胶原类骨仿生复合材料的制备及表征

通过体外模拟天然骨生物矿化和材料自组装的形成机制, 研究制备了类骨羟基磷灰石/ 胶原仿生复合材料并对材料进行了表征。结果表明: 纳米羟基磷灰石均匀分布在胶原基质上并择优取向排列, 该复合材料的成分和微观结构与天然骨类似。      

聚乳酸-羟基乙酸/改性纳米羟基磷灰石复合多孔支架材料的研制

聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)/改性纳米羟基磷灰石(MHA)复合多孔组织工程支架材料的制备主要包含以下步骤:首先通过室温化学共沉淀法制备纳米羟基磷灰石,然后通过L-丙交酯在二甲苯溶液中聚合接枝纳米羟基磷灰石得到改性的纳米羟基磷灰石;最后通过改进的热致相分离两步初化法制备PLGA/MHA复合多孔支架.X射线衍射仪(XRD)显示纳米羟基磷灰石合成成功,透射电子显微镜(TEM)结果显示其为半径为30～50nm的球形,红外光谱显示聚乳酸成功的接枝到纳米羟基磷灰石表面;扫描电子显微镜(SEM)结果表明改进的热致相分离两步初化法制备的PLGA/MHA复合多孔支架的孔径在100～450μm.     

功能性羟基磷灰石生物复合材料的研究进展

由于羟基磷灰石(HA)不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力,无毒副作用,无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料. 目前羟基磷灰石的研究热点是向功能化发展,从功能化角度论述了羟基磷灰石作为骨修复材料的主要研究动态,概括了形态发生蛋白(BMP)、骨胶原、纤维蛋白粘合剂、骨形成因子等与HA复合产生的仿生材料的研究进展.此外,还讨论了羟基磷灰石的压电效用在骨修复以及纳米羟基磷灰石颗粒在治疗肿瘤方面的研究进展.     

羟基磷灰石纳米针晶与聚酰胺仿生复合生物材料研究

通过溶液共混法制备了羟基磷灰石纳米针晶与聚已二酰已二胺生物医用复合材料,用透射电镜、红外光谱仪和转靶X-射线衍射仪对复合材料的形态、组成和结构进行了分析,证明纳米复合材料中羟基磷灰石针晶与高分子基底之间产生了键合,具有稳定的界面,各种分析表明,这是一种类骨的高强柔韧复合材料,充分发挥了羟基磷灰石优良的生物相容性,在骨修复和组织工程方面具有广阔的应用前景。     

生物陶瓷及其复合材料表面诱导类骨磷灰石层形成的研究

钙磷生物材料表面类骨磷灰石层的形成对其植入体内诱导新骨生成起非常重要的作用.本实验采用2倍模拟体液(2×SBF)为介质,通过仿生浸泡的方法研究了羟基磷灰石(HA)陶瓷及其复合材料羟基磷灰石/聚乳酸(HA/PLA)、羟基磷灰石/聚己內脂(HA/PCL)、羟基磷灰石/丝素(HA/SF)和羟基磷灰石/壳聚糖(HA/CS)表面诱导类骨磷灰石层形成的差异.实验结果表明,HA陶瓷及其复合材料在2×SBF溶液中仿生浸泡7d后,各样品表面均有一层厚度不同的类骨磷灰石层生成.并且该类骨磷灰石层的结晶度较低,晶粒较细(15～30nm),与人体自然骨无机物的结构非常类似.其中,在这4种复合材料中,HA/CS和HA/SF复合材料中因丝素蛋白和壳聚糖富含多种功能基团,能有效促进类骨磷灰石晶体的形核和生长,因而诱导类骨磷灰石生成的能力最强,显示其良好的生物活性.