骨水泥自固化法制备磷酸钙多孔材料

在α-TCP(tricalcium phosphate,磷酸三钙)骨水泥中加入生物明胶,通过明胶在骨水泥自固化反应过程中的溶胀行为,可制备含200～400μm大孔和贯穿式微孔的多孔磷酸钙生物材料。实验表明：骨水泥水化反应初期,体系为弱酸性,α-TCP向羟基磷灰石快速转化,使骨水泥获得较高的结合强度;而此阶段明胶溶胀度最小,产生的溶胀力较小,明胶微球成孔空间被保留在骨水泥基体中。随着水化反应的进行,骨水泥的结合强度不断提高,从而抑制明胶溶胀度的进一步增加,继续保留明胶微球成孔空间。水化后,将含明胶微球的骨水泥浸入50℃的水溶液中,明胶微球溶解,即由凝胶态转化为溶胶态,从而获得非烧结多孔磷酸钙材料。     

冷冻干燥法制备羟基磷灰石多孔支架

采用冷冻干燥法制备出多孔羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)支架,观察了支架的微观形貌,研究了HA浆料固含量和孔隙率、冷冻速率和孔径尺寸的关系.结果表明:通过调整工艺参数可以使制备出的多孔支架的孔隙率和平均孔径尺寸分别在45%~85%、100~800μm之间变化,孔的连通性较好.支架孔隙率随着浆料固含量的降低而升高,孔隙率最高可达到85%.孔径尺寸随着冷冻速率的升高而减小,减小的速度不断降低.当冷冻速率在1.3~3℃/min之间变化时,孔径尺寸约为800~300μm;当冷冻速率分别为9℃/min和11℃/min时,得到支架的孔径尺寸却相差不大,在90～110μm之间.     

物理发泡法制备羟基磷灰石/胶原蛋白多孔支架材料

本文以氢氧化钙悬浮液和磷酸为主要实验原料,在室温25℃,pH值为11的条件下,用共滴定的方法合成羟基磷灰石。把羟基磷灰石粉与一定量的胶原蛋白溶液混合,经过物理发泡、冷冻、微波干燥的过程,得到羟基磷灰石/胶原蛋白多孔支架材料。运用XRD、SEM分析仪器和阿基米德原理及杠杆原理,对样品进行了检测。结果表明用物理发泡法制得的多孔支架材料的总气孔率为79%～89%,抗压强度为0.3～1.1MPa。     

层状结构磷酸钙骨水泥组织工程支架材料的制备与表征

采用可溶粒子造孔法结合冷等静压成型技术,模拟扁骨的结构,制备了一种新型层状结构的多孔磷酸钙骨水泥组织工程支架材料,并用XRD和SEM等手段对其组成和结构进行了表征,用万能材料试验机测定了支架的抗压强度.结果表明,材料由致密层和多孔层构成,具有与扁骨类似的结构.其中致密层起到了增强作用,可以显著提高支架的强度.支架多孔层的孔隙率(77.26±1.99)%,孔隙直径在100～400 μm,决定于可溶盐晶粒的大小;致密层的孔隙率(20.78±0.56)%,主要是磷酸钙骨水泥固化过程中产生的微孔.     

多孔羟基磷酸钙吸氟特性研究

研究了多孔羟基磷酸钙的吸附特性,并在吸附特性及吸附机理方面与活性氧化铝进行了比较,实验得出,羟基磷酸钙的吸附容量大于活性氧化铝,并能有效地改善饮用水的水质。     

羟基磷灰石及其复合多孔支架材料的研究概况

本文综合论述了羟基磷灰石及其多孔材料的性质,以及Ca—P“溶解－沉淀”机制对羟基磷灰石的骨传导特性的解释,概括了应用于医学骨组织领域的多孔高生物活性羟基磷灰石材料所要求具备的性能要求,并分析了羟基磷灰石复合材料的优点以及研究进展。     

海螵蛸水热改性法制备多孔羟基磷灰石材料及表征

多孔羟恭磷灰石具有优良的生物活性,有利于骨组织的附着和长入,在骨组织缺损修复、组织重建等骨科临床治疗方面表现出了良好的应用前景。本文选用多孔结构的海螵蛸为原料,水热条件下将其转化为多孔HAP材料;并利用X射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外光谱（FT—IR）、扫描电子显微镜（SEM）等现代分析测试技术对其进行了表征、分析。     

双相磷酸钙多孔陶瓷的制备

以羟基磷灰石为原料,壳聚糖微球为成孔剂,明胶为分散剂,采用注浆法制备多孔双相磷酸钙陶瓷。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对烧结体相组成、微观结构、孔径和孔分布进行了分析和观察。结果表明：起始粉末粒径为260nm的试样,在：1000℃～1180℃范围内烧结,可获得不同β-TCP/HA比的双相多孔陶瓷。与单相β-TCP陶瓷相比,β-TCP／HA双相多孔陶瓷的断口呈现出凸凹不平。     

磷酸钙骨水泥的水化放热行为

深入研究了由磷酸四钙（tetracalcium phosphate,TECP)和无水磷酸氢钙（dicalcium phosphate anhydrous,DCPA)组成的磷酸钙骨水泥（calcium phosphate cement,CPC)水化反应过程的放热行为及其影响因素。CPC的水化反应是放热反应,整个反应经历初始期、诱导期、加速反应期、减速反应期及终止期5个时期。引入羟基磷灰石（hydroxyapatite,HAP)晶种可使诱导期缩短,反应峰前移,且在25℃时引入晶种的影响较37℃时更为明显,这是由于晶种的引入降低了异相成核的活化位能的缘故。提高温度不仅使反应峰前移,而且使反应峰明显增大,由此计算出反应活化能为176kJ/mol。原料颗粒大小及钙磷比对水化反应影响很大,降低TECP的粒径及样品的钙磷比会使反应速度明显加快,且使反应峰大大提前,由25℃时n(Ca)/n(P)为1．5和1．67时的水化反应热可以计算出磷酸四钙和缺钙羟基磷灰石（calcium-deficient hydroxyapatite,CDHA)的标准摩尔生成焓分别为－5908kJ/mol和－11119kJ/mol。     

生物陶瓷多孔羟基磷灰石的合成及应用

通过对人体活性材料羟基磷灰石的研究,发现它的生物活性和相容性较好,强度适中,并且价格低,是理想的人体骨替代材料。     

仿生浸泡对磷酸钙骨水泥抗压强度的影响

制备了以生理盐水为固化液的磷酸四钙(tetracalciumphosphate,TTCP)/磷酸氢钙(anhydrousdicalciumphosphate,DCPA)骨水泥。探讨了仿生浸泡对骨水泥抗压强度的影响机理。结果表明:模拟体液浸泡3d后,平均抗压强度(103.9±4.7)MPa,最高值达115MPa,已接近人类长骨横向压缩强度(106～133MPa),为磷酸钙骨水泥修复人体负载部位提供了可能性。通过分析其水化产物及微观形态,说明固化体抗压强度受孔隙结构、未完全反应的TTCP颗粒与水化产物微观形态3者共同影响。     

明胶对多孔磷酸钙骨水泥结构及性能的影响

采用高温固相烧结法,在1250℃烧结并保温2h后迅速冷却得到斜方相磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)粉体.向CPC粉体中加入不同含量、粒径不等的明胶颗粒得到多孔材料.考察了多孔材料的微观结构、力学性能和气孔率的变化,并分析明胶的成孔机制.结果表明:在CPC粉体中添加明胶后,随着明胶含量的增加,CPC水化体的气孔率逐渐增大,力学性能逐渐降低且粒径较大明胶颗粒的影响更为明显.CPC水化产物中孔隙周围结晶形态有明显变化,加入明胶之前为针状晶体;加入明胶之后为片状晶体.明胶大分子在羟基磷灰石生成过程中起固定作用,水化后溶于水,明胶微球原本占据的空间将被保留从而形成大孔.     

钙磷摩尔比对新型PCCP+DCPA体系骨水泥性能的影响

用化学沉淀法合成了不同钙/磷摩尔比并含碳酸根的部分结晶磷酸钙(partially crystallized calcium phosphates,PCCP),用PCCP和无水磷酸氢钙(dicalcium phosphate anhydrous ,DCPA)配制了PCCP DCPA体系磷酸钙骨水泥,用去离子水作为骨水泥的固化液.通过相组成的X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察、孔隙率和抗压强度测定,研究了钙磷摩尔[n(Ca)/n(P)]对PCCP DCPA磷酸钙骨水泥性能的影响.结果表明:随着部分结晶磷酸钙中n(Ca)/n(P)的提高,磷酸钙骨水泥试件的抗压强度明显下降,但磷酸钙骨水泥水化产物羟基磷灰石的结晶度提高,固化体中大于100 nm的孔隙增多、固化体的孔隙率增大,可见,n(Ca)/n(P)对磷酸钙骨水泥的性能有重要影响,在制备磷酸钙骨水泥时应选择适当的n(Ca)/n(P).     

不同电解质制备多孔阳极化Al2O3的形貌与间接诱导形成钙磷涂层能力

利用在Na3PO4液中的直流恒压阳极氧化法和H3PO4液中的恒流阳极氧化法对纯铝片进行阳极化处理。用扫描电子显微镜观察经阳极氧化样品的形貌结构,电子能谱测定诱导生成钙磷涂层的元素构成。结果表明：Na3PO4电解液中阳极化铝片发生过氧化行为形成过氧化膜;以稀H3PO4为电解液制得了孔径可达120～150nm的规整多孔阳极氧化铝(anodic aluminum oxide,AAO)膜。经多步预处理后．再在模拟体液中浸渍2．5d,过氧化AAO膜比规整多孔AAO膜显示出更为优异的诱导生成钙磷陶瓷涂层的能力。     

骨组织工程支架材料磷酸钙双相生物陶瓷的研究进展

双相磷酸钙(biphasic calcium phosphate,BCP)生物陶瓷材料在整型外科领域是一类重要的骨修复材料。该材料由稳定相羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)和可溶解相β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)双相平衡优化得到,其生物活性及生物降解性可调。模拟人体自然骨结构的多孔型BCP适宜细胞及骨组织的长入,是一类优异的骨组织工程支架材料。概述了BCP生物陶瓷材料的研究历史、制备工艺及材料表征;评价了多孔型BCP陶瓷的孔隙结构、力学性能及生物学性能;综合了多孔型BCP陶瓷作为骨组织工程支架材料的研究方向;并展望了组织工程化的BCP支架材料的研究未来。     

磷酸钙骨水泥水化过程的交流阻抗特性

研究了磷酸钙骨水泥水化经过程的交流阻抗行为,结果表明：不同水化时间样品的交流阻抗谱在低频区是相互平行的,与实轴的交点值先增大,水化４ｈ后开始减少,表明在水化开始阶段由于水化产物的形成而使Ｐ．ｒ０（孔隙率与平均孔径的乘积）值减小,４ｈ以后,随着水化的进行,Ｐ．ｒ０值不但不降低,反而有所升高,实验结果还表明,固液化越大,交流阻抗谱直线同实轴的交点值越大;不同颗粒配比的样品其阻抗谱有所不同,水化２４ｈ后