明胶微球玻璃基骨水泥的制备及性能研究

以生物活性SiO2-CaO-P2O5-CaF2系统玻璃粉末为基体,以磷酸铵溶液为固化液,添加明胶微球,制得了明胶微球多孔玻璃基骨水泥。将骨水泥于置37℃的生理模拟液(SBF)中浸泡后,利用pH计、XRD、SEM和力学试验机等对浸泡液的pH值和钙离子浓度,以及浸泡产物的晶相、显微结构和力学性能等进行了观测和分析。结果表明,明胶微球的加入使玻璃基骨水泥从高pH值降至略大于7.0的弱碱性,并加快了骨水泥对钙离子的吸收和羟基磷灰石(HAP)的生长,使玻璃基骨水泥体现出更好的生物活性。在明胶微球含量为5%(质量分数)时,浸泡后形成的骨水泥的孔隙率接近80%,而其抗压强度仍可达5MPa以上。     

可缓释药物的明胶/磷酸钙骨水泥复合组织工程支架材料

采用向孔隙中灌注含聚乳酸聚乙醇酸共聚物（PLGA）载药微球的明胶溶液的方法制备了具有药物缓释功能的明胶/磷酸钙骨水泥复合组织工程支架。用扫描电子显微镜观察了微球和支架的形貌特征,用万能材料试验机测定了支架材料的抗压强度,用紫外-可见分光光度计分析了复合支架的释药率。结果表明,灌注明胶对多孔磷酸钙骨水泥支架起到显著的增强作用,抗压强度达2.42 MPa。复合支架携载硫酸庆大霉素, 具有良好的药物缓释功能,缓释时间可达30天以上,使支架在修复骨缺损的同时能消除炎症反应,成为一种集骨修复和治疗于一体的新型组织工程支架材料,具有良好的应用前景。      

无机骨粘固剂--磷酸镁骨水泥的研究进展

综述了磷酸镁骨水泥的合成工艺、理化特性、反应机理、缓凝机理及水化产物组成.研究表明,快凝、高早强特性以及良好的胶粘性使磷酸镁骨水泥有望用于不稳定骨折治疗及人工关节假体粘结固定.     

以明胶为模板制备复合空腔微球

以明胶微球为模板, 采用层层自组装技术制备了明胶/SiO₂/PAH复合微球, 并用热水溶解模板得到了SiO₂/PAH复合空腔微球. 通过用ζ电位、TEM、IR、TG等测试手段对其样品进行表征分析. 结果表明, SiO₂/PAH有效地组装在明胶微球上, 形成了核壳式结构, 模板去除后得到空腔结构. 在溶解模板的过程中, 通过对明胶水解产物氨基酸含量的测定, 发现SiO₂/聚电解质的存在具有一定的缓释性.     

TiO_2/SiO_2复合中空微球的选择性改性与药物缓释性能研究

以聚合物微球为模板,通过溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合中空微球,并分别采用硬脂酸和无机磷酸对内层二氧化钛进行了疏水和亲水改性.扫描电镜(SEM)和氮气吸附-脱附结果表明中空微球具有完整的球形空腔和多孔的壳层孔道结构.傅立叶红外光谱(FTIR)证实了内部疏水及亲水改性层的存在.以布洛芬药物为对象,采用热重分析(TGA)和高效液相色谱(HPLC)考察了不同改性对复合中空微球的载药量及缓释性能的影响.研究结果表明,由于存在疏水作用,硬脂酸改性的中空微球载药量(189.8mg/g)高于未改性中空微球(177.5mg/g),且药物释放速率明显减慢,53h内药物释放率仅为55%;与此相反,无机磷酸亲水改性的中空微球载药量减小(为153.0mg/g),且释放速率提高,10h内释放了将近80%的药物.因此,采用不同的改性基团可以对复合中空微球的药物释放速率进行有效地调控.     

生物相容壳聚糖/蒙脱土复合微球的溶胀与药物缓释性能研究

利用反相乳液聚合法制备出具有良好生物相容性的壳聚糖/蒙脱土复合微球,其中改性蒙脱土作为插层改性剂引入。用X射线衍射和红外光谱分析了改性蒙脱土的结构,以阿司匹林为模型药物,以药物包埋法制备出了壳聚糖/蒙脱土载药微球,并对其缓释性能进行探讨。结果表明,改性蒙脱土的层间距变大,随着蒙脱土含量的增大,复合微球的溶胀率降低,释药率逐渐减小,pH值为1.2下的壳聚糖/蒙脱土载药微球的释药模式为Fickian扩散类型,pH值为7.4下的释药模式为non-Fickian扩散,壳聚糖/蒙脱土复合微球作为药物载体很有潜力。     

可注射镁基磷酸钙骨水泥的研究

采用MgO、KH₂PO₄、β-TCP、葡萄糖作为骨水泥的固相, 磷酸溶液作为液相, 制备可注射镁基磷酸钙骨水泥(IMPC)。考察液固比(LPR)、MgO含量、葡萄糖含量变化对IMPC胶凝性能和力学性能的影响。实验结果显示: 液固比和缓凝剂葡萄糖含量增大均会导致凝结时间变长和抗压强度下降, 但有益于可注射性; 随MgO含量增大, 凝结时间缩短, 可注射率降低, 但抗压强度提高。采用正交实验法确定MgO含量26wt%, 液固比0.30 mL/g, 葡萄糖含量6wt%时得到的IMPC综合性能良好, 水化过程缓和, 放热量低。该IMPC有望成为一种新型骨粘结材料。     

Fe3O4/（PNIPAAm-co-Am）复合微球药物缓释及缓释机理研究

采用无皂乳液聚合法制备了Fe3O4/(PNIPAAm-co-Am)复合微球,采用DLS测试手段对复合微球的温敏性进行了表征,采用维生素B12为药物模型,研究了复合微球在不同温度及交变磁场作用下的药物缓释行为,并对其药物缓释机理进行了探讨。结果表明,所制备的复合微球LCST约为40℃,具有良好的药物缓释效果,采用间歇式交变磁场作用复合微球,可显著提高药物的累积释放率,在肿瘤热疗与化疗联合治疗方面具有良好的应用前景。     

壳聚糖靶向缓释功能高分子载药微球及其特性研究

采用壳聚糖作为载体,通过分子结构设计,以叶酸靶向受体改性壳聚糖,然后选择5-氟尿嘧啶为模型药物,采用复凝聚法制备新型壳聚糖靶向缓释功能高分子载药微球。通过红外光谱和1 H-NMR核磁共振分析确定了叶酸改性壳聚糖化学结构,并通过扫描电镜、激光粒度分析仪、激光共聚焦显微镜及紫外光谱等现代仪器和分析方法对载药微球的形貌结构、粒径、包埋率、载药量和体外药物释放特性等进行研究。结果表明,模型药物被成功包埋到叶酸改性后的壳聚糖微球中,包埋率E和载药量L最高可达86.5%和32.7%,载药微球的平均粒径为5.251μm,多分散系数(PDI)为0.056,球形度、分散性良好;激光共聚焦显微镜结果显示微球为核壳结构;体外释放实验表明壳聚糖靶向缓释功能高分子载药微球具有持久的缓释作用,24h后载药微球在模拟胃液(pH值=1.2)中释放率为70%,在模拟肠液(pH值=7.4)中释放率为40%,释药速度与释放介质的pH值密切相关。     

磁性明胶载药微球的制备及体外释药研究

以诺氟沙星为水溶性模型药物,采用反相悬液冷冻凝聚法制得包裹Fe3O4微粒和药物的磁性明胶微球,考察了磁性载药微球的制备条件对微球的成球率、药物包裹率、体外释药及微球降解情况的影响.结果表明,明胶的浓度、戊二醛的用量、固化时间等均对微球的结构和性能产生影响,经优化条件得到了成球率、药物包裹率、体外释放都较好的载药微球.     

磷酸镁水泥制备及生物医学应用研究进展

磷酸镁水泥(MPC)是一种凝结硬化快、早期强度高、黏结强度高、干燥收缩小、耐磨、抗冻、生物相容性好的新型胶凝材料,无论在民用、军事建筑还是生物骨修复材料上都有很好的应用前景,因此得到了广泛的关注。主要对MPC的制备、水化产物、机理以及在生物医学领域的应用研究现状进行了综述。     

可注射磷酸钙骨水泥的研究进展

可注射磷酸钙骨水泥以其良好的生物相容性、骨传导性和可降解性等优点被广泛应用于临床的骨替换和修复等领域。综述了磷酸钙骨水泥(CPC)注射性能的评价指标,提出了评价CPC注射性能的有效方法,讨论了骨水泥的注射体系、制备方法和组成等对CPC注射性能的改进措施,并在此基础上探讨了CPC存在的问题及对策。     

多孔磷酸钙骨水泥的研究进展

多孔磷酸钙骨水泥是目前骨组织工程中研究的热点,比常规磷酸钙骨水泥具有更多的优点和更大的潜力,但在临床应用上对其孔径、连通性、强度及降解速度都有严格要求.综述了多孔磷酸钙骨水泥的制备方法、存在的问题、解决办法及应用前景.     

磷酸镁/PBS/小麦蛋白复合骨修复材料

采用共沉淀法合成磷酸镁, 将磷酸镁(MP)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和小麦蛋白(WP)进行复合, 制备出MP/PBS/WP复合骨修复材料。通过体外降解、生物活性以及细胞培养等实验对复合材料的理化性能及细胞相容性进行了研究。结果显示: MP/PBS/WP复合材料在Tris-HCl缓冲液中浸泡10 d后, 溶液pH从7.4上升至7.51, 浸泡12 w后, 其降解率达到58.43wt%; 复合材料在模拟体液中浸泡10 d后, 其表面形成磷灰石层; 复合材料能促进MC3T3-E1细胞的增殖与分化。结果表明: MP/PBS/WP复合材料具有优良的降解性、生物活性和细胞相容性, 有望成为一种新型骨修复材料。     

磷酸钾镁水泥水化产物六水磷酸钾镁(K-Struvite)定量分析

磷酸钾镁水泥的各项性能与其中水化产物六水磷酸钾镁(K-Struvite)的含量息息相关。使用基于X射线衍射的绝热法、Rietveld法分析了不同配比磷酸钾镁水泥中K-Struvite和MgO的相对含量,并提出了将相对含量转化为绝对含量的公式。之后使用热重分析法确定了K-Struvite的脱水温度和绝对含量,并和绝热法、Rietveld法所得结果进行了比较,发现三种方法所得结果较为一致。绝热法和Rietveld法在分析K-Struvite相对含量时简便快速,但换算为绝对含量时比热重分析法需要的相关信息要多,可操作性弱于热重分析法。     

磷酸钙/BMP复合生物活性骨水泥水化性能及诱导成骨特性研究

采用微细α-磷酸三钙(α-TCP)粉料、辅助料与冻干牛骨形态发生蛋白(BMP)预先固相混合制备了新型磷酸钙(CPC)/BMP复合生物骨水泥.通过水化、凝固性能研究优化了配料成分、调和液和促凝剂组成;通过大鼠肌袋种植实验研究了骨水泥的异位成骨性能.结果表明:以α-TCP:CaHPO₄:CaO(0.95:0.025:0.025)为固相配料,以0.25mol/LNaH₂PO₄/Na₂HPO₄混合液([P]_T=0.5mol/L)作为调合液可制备性能优异的骨水泥材料,骨水泥初凝时间为6min,终凝时间为30min,固化强度达33MPa,达到临床手术的要求;α-TCP粉料粒度对骨水泥凝固性能影响显著,实验选用α-TCP粉料粒径d₅₀为1.3μm;骨水泥在Hank’s溶液中浸泡5天抗压强度可达最大值;骨水泥块经浸泡后内部生成针状羟基磷灰石晶体的网状结构.新型CPC/BMP复合骨水泥异位成骨作用明显,4周即能快速形成板层骨结构,证明该新型复合材料具有较强的诱导成骨活性.该生物活性骨水泥复合材料可望成为一类新型组织工程骨修复材料.     

复合无机水合盐对磷酸镁水泥水化及性能的影响

将三种无机水合盐Na_2B_4O_7·10H_2O、Na_2SO_4·10H_2O和Ca(NO_3)_2·4H_2O按照最优比例(质量比为1.5∶7∶1.5)复掺得到复合无机水合盐FH,比较了单掺硼砂的磷酸钾镁水泥(MKPC)NB10与不同FH掺量下MKPC(FH-MKPC)的工作性能、绝热温升及抗压强度。利用XRD、TG-DSC及SEM等微观分析手段,结合水化放热速率曲线研究了FH对MKPC早期水化历程的影响。结果表明:FH延缓了MKPC的水化,使得水化温升曲线出现诱导期和两个温度峰,水化放热速率和水化温峰值降低。FH的掺入(8%)大幅延长了MKPC的凝结时间,增强了MKPC的施工可操作性。FH掺量越多,MKPC凝结时间不断延长,流动度提高,早期强度降低。FH掺量为8%的FH-MKPC初凝时间达到25.20min,较NB10延长了90.76%,同时水化产物的早期生成量和热稳定性更高,7h、1d和3d抗压强度略高于NB10。为保证MKPC符合施工需要又满足强度要求,FH的最佳掺量为8%。     

MgO晶须增强磷酸镁水泥力学性能的研究

MgO 晶须弹性模量高,长径比大,掺加到磷酸镁水泥(MPC)中可以产生增强增韧作用。研究了水料比、缓凝剂掺量不同时 MgO 晶须对 MPC 力学性能的影响,采用 SEM 和重量法研究了 MgO 晶须在 MPC 中的分布及水化,分析了 MgO 晶须增强 MPC 的机理。结果表明,掺加3%~5%的 MgO 晶须使 MPC 在水料比和缓凝剂掺量较高时获得良好的早期强度;MgO 晶须在 MPC 中搭接形成网络结构,并通过晶须桥联、裂缝偏转等作用,使 MPC 的早期力学性能显著增强;MgO 晶须参与水化,提高了晶须与 MPC 基体的握裹力和相容性;随着龄期延长,晶须水化程度加深,使 MPC 基体更加致密,后期抗压强度增长明显,但晶须的桥联作用逐渐减弱,MPC 的后期抗折强度增长幅度较小。     

碳纤维增强磷酸镁水泥砂浆的力学性能研究

改善磷酸镁水泥砂浆(MPCM)的韧性有利于促进其在混凝土结构加固和修复领域的应用。为了增强MPCM的韧性,对比研究了未处理和硝酸预处理碳纤维对MPCM力学性能的影响,分析了碳纤维增韧MPCM的机制。结果表明,当碳纤维质量掺量为0.4%时,MPCM 7d抗折强度增大44.5%;3~6mm碳纤维有利于提高MPCM的抗压强度,而6~10mm碳纤维更有利于提高MPCM的抗折强度;未处理碳纤维与磷酸镁水泥(MPC)水化产物之间为物理作用,碳纤维未能充分发挥增韧效果;在40~60℃、浓度68%的硝酸中浸泡30~60min有利于改善碳纤维与MPC水化产物的界面粘结,使预处理后的碳纤维和MPC水化产物产生嵌合作用,显著增强了MPCM的力学性能和韧性。