双相HA/β-TCP陶瓷的多孔结构对类骨磷灰石形成的影响

本文利用添加不同微孔造孔剂的方法来改善双相陶瓷的多孔结构；通过对不同多孔结构磷酸钙陶瓷在静态和动态模拟体液(simulated body fluid,SBF)中类骨磷灰石形成的比较研究，探索磷酸钙陶瓷类骨磷灰石形成的影响因素，从而为理解其体内形成骨的机理提供依据。结果表明：双相HA／β-TCP多孔材料的贯通性和贯通通道尺寸对类骨磷灰石形成的影响大，贯通通道尺寸应大于20μm。     

焦磷酸盐微晶玻璃对β-磷酸三钙生物陶瓷的抗弯强度及生物活性的影响

通过熔融法制备组成为Na2O-MgO-CaO-P2O5的基础玻璃,在800℃进行热处理,得到主要组成为Na4P2O7和β-Ca2P2O7(β-calcium pyrophosphate,β-DCP)的焦磷酸盐微晶玻璃(pyrophosphate glass,PG).将PG和β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)按质量比为10:90混合,干压成型,烧结制得PG/β-TCP生物陶瓷.采用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、能谱、模拟体液浸泡等方法研究了基础玻璃的析晶、PG/β-TCP生物陶瓷材料体系的相组成、力学性能和生物活性.结果表明:PG能有效提高PG/β-TCP陶瓷的抗弯强度,1300℃烧结3h制备的PG/β-TCP陶瓷的弯曲强度与纯β-TCP陶瓷相比,由87.4MPa提高至113.2MPa;同时,PG可有效改善β-TCP基体的生物活性,在模拟体液中浸泡14d后,PG/β-TCP陶瓷表面形成Ca与P摩尔比为1.46的叶状磷灰石.     

β-磷酸三钙-生物活性玻璃-聚乳酸多孔复合材料的降解性能

选用生物相容性好的β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)、生物活性玻璃(bioglass,BG)及聚乳酸(poly lactic acid,PLA)几种材料进行复合组装,制得了三维多孔结构的骨组织工程支架材料.用模拟体液(simulated body fluid,SBF)进行体外模拟实验.用扫描电镜、X射线衍射、Fourier红外变换光谱及诱导耦合等离子体发射光谱等测试手段,测试分析浸泡不同天数的材料的显微结构、降解性能及反应产物.用Archimedes法和氮气吸附法测定材料的气孔率和比表面积.结果表明,在相同的气孔率条件下,支架材料的降解速率由快到慢依次为:β-TCP/BG/PLA＞β-TCP/BG＞β-TCP.支架材料浸泡在SBF中,表面会生成一层类骨羟基磷灰石层.     

沉淀法制备硅酸钙及其体外生物活性的研究

采用沉淀法制备的硅酸钙粉体经成型,在1200℃下常压烧结,制备出高纯的硅酸钙陶瓷,通过模拟体液浸泡对其体外生物活性进行了研究。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的结果表明:在1200℃下烧结制得的硅酸钙陶瓷主晶相为β型硅酸钙(-βCS);在模拟体液中浸泡14d后其表面可见类骨羟基磷灰石生成,28d后生成大量羟基磷灰石。因此,沉淀法合成的硅酸钙具有良好的诱导类骨羟基磷灰石形成能力和体外生物活性。     

离子液体溶解牛骨工艺条件研究

以牛骨为原料,利用1-乙基-3-甲基溴代咪唑([Emim]Br)离子液体进行溶解。分析实验中固液比(牛骨与离子液体质量比)、溶解温度、溶解时间对牛骨溶解率的影响,设计了单因素实验和正交实验。骨粉溶解率随溶解温度的升高、溶解时间的增长而增加,但在不同固液比下溶解率在某一范围波动;离子液体溶解牛骨的最佳工艺参数为:溶解时间为7 h,溶解时固液比为1∶10(g∶g),溶解温度为230℃。利用红外光谱对120℃下溶解牛骨得到的产物进行分析,判定产物为再生胶原和牛骨羟基磷灰石,初步判定该溶解工艺可以同时分离得到有机物和无机物组分。     

离子液体溶解牛骨工艺条件研究

以牛骨为原料,利用1-乙基-3-甲基溴代咪唑([Emim]Br)离子液体进行溶解。分析实验中固液比(牛骨与离子液体质量比)、溶解温度、溶解时间对牛骨溶解率的影响,设计了单因素实验和正交实验。骨粉溶解率随溶解温度的升高、溶解时间的增长而增加,但在不同固液比下溶解率在某一范围波动;离子液体溶解牛骨的最佳工艺参数为:溶解时间为7 h,溶解时固液比为1∶10(g∶g),溶解温度为230℃。利用红外光谱对120℃下溶解牛骨得到的产物进行分析,判定产物为再生胶原和牛骨羟基磷灰石,初步判定该溶解工艺可以同时分离得到有机物和无机物组分。     

离子液体研磨法骨骼的溶解工艺研究

氯化胆碱-尿素离子液体对骨骼中的胶原具有一定的溶解能力,采用研磨的方式,以鸡骨为原料,选择氯化胆碱-尿素离子液体进行溶解,分析实验中固液比(鸡骨与离子液体质量比)、溶解温度、溶解时间对鸡骨溶解量的影响,设计了单因素实验和正交实验。结果表明,鸡骨溶解量随溶解温度的升高而增加,但在不同溶解时间及固液比下溶解率在某一范围波动;离子液体溶解鸡骨的最佳工艺参数为:溶解时间4 h,溶解时固液比1∶25,溶解温度140℃。采用FT-IR红外光谱仪对骨骼的溶解产物及溶解前后鸡骨进行分析,初步判定鸡骨在离子液体中的溶解属于直接溶解,溶解产物为鸡骨羟基磷灰石,并确定离子液体可回收利用。     

离子液体中天然羟基磷灰石的制备及性能研究

采用氯化胆碱-甘油离子液体溶解鸡骨提取制备天然羟基磷灰石(HAP)。最佳溶解工艺方案:固液比(鸡骨与离子液体质量比)1∶20,溶解温度115℃,溶解时间4 h。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位仪以及溶血实验对提取产物进行检测。结果表明,利用离子液体溶骨制得的HAP结构同人骨组分更相似,具有良好的生物相容性。     

离子液体中天然羟基磷灰石的制备及性能研究

采用氯化胆碱-甘油离子液体溶解鸡骨提取制备天然羟基磷灰石(HAP)。最佳溶解工艺方案:固液比(鸡骨与离子液体质量比)1∶20,溶解温度115℃,溶解时间4 h。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位仪以及溶血实验对提取产物进行检测。结果表明,利用离子液体溶骨制得的HAP结构同人骨组分更相似,具有良好的生物相容性。     

医用钛合金微弧氧化膜的制备及其生物相容性研究

利用微弧氧化技术在Ti合金表面制备了医用羟基磷灰石(HA)膜,研究了HA膜在模拟体液中的生物相容性,通过SEM观察了HA膜在模拟体液中浸泡不同时间的表面形貌,并利用EDs测试了HA膜浸泡前后的Ca、P原子分数.结果表明,HA膜在模拟体液中浸泡后,体液的pH变化不大,而经过溶解-重结晶,新生成的HA晶粒发育更完整,更利于...     

聚羧酸系超塑化剂对铝酸三钙–石膏水化行为的影响

通过水化热、热分析等手段研究了两种具有相同侧链长度,但桥接基团不同(酯基、醚键)的聚羧酸系超塑化剂(PCs)对铝酸三钙(C3A)–石膏水化行为的影响。结果表明:当石膏与C3A的摩尔比为0.3时,PCs的加入能促进硫酸根的消耗,加快C3A的溶解,有利于单硫型硫铝酸盐(AFm)的沉淀,但对水榴石(C3AH6)的生长具有抑制作用。PCs的化学结构与其吸附能力息息相关,侧链桥接基团为酯基时,PCs在C3A–石膏体系中的吸附量较大,对C3AH6的生长抑制作用更强。由于PCs与硫酸根离子在C3A颗粒表面发生竞争吸附,PCs部分占据颗粒表面的溶解点,进而释放出额外的自由硫酸根离子,这是PCs促进硫酸根消耗并加速AFm相形成的原因。     

醇化合物法合成钙磷酸盐

用乙二醇钙和Ｐ２Ｏ５的ｎ－丁醇溶液为先驱体,用较为简便的方法分别合成出β－Ｃａ２Ｐ２Ｏ７、β－磷酸三钙和羟基磷灰石。研究结果表明：醋酸的引入可以有产控制先驱体间反应,避免两先驱体直接混合时沉淀的产生。当醋酸与下的摩尔比（ＨＯＡＣ／Ｃａ）为４时,两先驱体分别以Ｃａ／Ｐ比为１．００,１．５０和１．６７混合,均可以获得稳定混合溶液。将混合溶液蒸发溶剂后得到的干胶状粉末在１０００℃煅烧,对应不同的Ｃａ／Ｐ     

多孔钛支架表面羟基磷灰石的仿生生长

以纯钛粉为原料,采用选区激光烧结(SLS)技术制备不同孔隙率仿生人工骨试样。测试烧结试样表面抗压强度,将试样表面处理后,在4倍模拟体液(SBF)中浸泡,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱分析表面涂层的物相组成,观察多孔试样的表面、纵切面及孔内涂层形貌,计算表面涂层的钙磷比。讨论了激光扫描速率和扫描间距对试样孔隙率的影响。结果表明:SLS可以获得内部连通微孔结构的试样。经过4倍模拟体液中浸泡8 d,在2组试样外表面及孔内均产生类骨磷灰石涂层,实现了HA钙磷涂层的三维生长。孔隙率较高的试样抗压强度为117 MPa,其表面诱导羟基磷灰石沉积的能力更强,且表面涂层的钙磷比与自然骨更接近,涂层的综合性能更好。     

双相钙磷生物陶瓷研究进展

相钙磷生物陶瓷是一类由羟基磷灰石[HA,Ca10(PO4)6(OH)2]和β-磷酸三钙[β-TGP,Ca3(PO4)2]按不同比例组成的硬组织替换材料。由于其成分与人体硬组织的无机成分基本一致,且综合了HA的优异的生物相容性和β-TCP的生物降解性,因而成为硬组织修复、替换材料的研究热点。简要综述了双相钙磷陶瓷的制备、性能及应用进展。     

以矿粉制备纳米吸附剂及其吸附性能研究

铅离子由于会富集在生物体重要器官,造成严重的生物毒性。本文以矿渣为原料采用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石(HA)颗粒。结果表明:合成的低结晶度的HA纳米颗粒呈现球形,粒径分布在50~80 nm。纳米HA对铅离子具有良好的吸附性能,其吸附机制为溶解-沉积反应。纳米HA置于铅离子溶液后发生溶解反应,释放出的磷酸根离子与溶液中的铅离子反应生成棒状铅磷灰石(Pb HA)。纳米HA颗粒对铅离子吸附性能的影响因素包括溶液铅离子浓度、溶液p H值和吸附温度。铅离子浓度越高、p H值越小、吸附温度越高,则纳米HA对铅离子的平衡吸附量越高。因此,纳米HA在吸附重金属铅离子领域具有重要的应用前景。     

钙镁比对循环水结垢性与腐蚀性的影响

天然水中溶解的离子主要来自岩石层中的矿物质，如碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钠、无水硫酸钠等。随着水流过的岩层不同，水的酸碱性有所不同，溶解的离子也不同。在淡水中，一般钙离子浓度高于镁离子，Ca^2 ／Mg^2 的摩尔比一般为2～4。在海水中，镁离子浓度大大高于钙离子，在高含盐水中，镁离子浓度也多高于钙离子。     

硅酸三钙在含氯离子或镁离子溶液中的溶解动力学行为

研究了海水中典型的氯离子和镁离子对水泥熟料主要矿物硅酸三钙(C3S)早期溶解行为的影响.通过自制的溶解平台和电感耦合等离子体发射光谱仪技术,获得了不同浓度的氯离子和镁离子溶液中C3S的溶解速率,并利用恒温量热仪表征了氯离子和镁离子对C3S溶解放热的影响,再结合扫描电子显微镜对C3S块体在溶解过程中的表面形貌进行了分析....     

生物活性β-硅酸二钙的喷雾干燥-微波快速烧结制备与性能表征

将微波烧结工艺与喷雾干燥技术相结合,成功探索了一种制备β-Ca2SiO4陶瓷的新工艺,考察了制备的β-Ca2SiO4陶瓷的生物活性。用扫描电子显微镜、X射线衍射和红外光谱分析对前驱体和β-Ca2SiO4陶瓷进行了表征。结果表明:前驱体为四水硝酸钙、硝酸钙及硅溶胶的混合物,由80～300nm的粒子团聚而成;新工艺制备的β-Ca2SiO4陶瓷可在30min内于900℃烧成,并且不发生β→γ的相变。通过模拟体液浸泡实验考察了制备的β-Ca2SiO4陶瓷的生物活性,结果表明:制备的β-Ca2SiO4陶瓷,通过模拟体液浸泡可在72h内诱导类骨磷灰石沉积在表面,显示出良好的生物活性。由此得出结论:采用喷雾干燥-微波烧结工艺制备β-Ca2SiO4陶瓷,与传统工艺相比,能显著降低烧结温度,缩短烧结所需时间,并且制备的β-Ca2SiO4陶瓷具有良好的生物活性。     

快速固化型磷酸钙骨水泥的研究

用模拟体液(simulated body fluid,SBF)作为固化液,对磷酸四钙(TTCP)+一水磷酸二氢钙(MCPM)+β-磷酸三钙(β -TCP)系骨水泥理化性质进行研究.结果表明,随液固比增大,抗压强度先增加后降低,当液固比为0.445时,抗压强度达到最大值15.23 MPa;骨水泥固化较快,液固比为0.594时,t_f为12 min;随着浸泡时间的增加抗压强度逐渐减小;X射线(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果显示,随液固比改变,固化反应结晶物均有羟基磷灰石(HA)相出现;浸泡后的骨水泥没有新物相产生.     

溶胶-凝胶法与两步沉淀法制备的镁黄长石粉体的体外生物活性比较

通过溶胶-凝胶法和两步沉淀法分别合成镁黄长石(Ca2MgSi2O7)粉体,并通过模拟体液浸泡对这两种方法合成的镁黄长石的体外生物活性进行比较。用X射线衍射、扫描电镜、原子发射光谱(ICP-AES)以及pH计分别对浸泡后形成的羟基磷灰石的物相、形貌以及浸泡后模拟体液的离子浓度变化、pH值进行表征。结果表明：两步沉淀法合成的镁黄长石在浸泡5d后就能明显检测到羟基磷灰石生成,而溶胶-凝胶法合成的镁黄长石在浸泡7d后才能检测到羟基磷灰石生成;两步沉淀法合成的镁黄长石诱导的羟基磷灰石呈结晶较好的虫状结构,而溶胶-凝胶法合成的镁黄长石诱导的羟基磷灰石呈结晶不完整的圆形颗粒结构;而且,两步沉淀法合成的镁黄长石具有更快的Ca离子释放能力。因此,两步沉淀法合成的镁黄长石相对于溶胶-凝胶法合成的镁黄长石具有更好的诱导羟基磷灰石形成能力和生物活性。