MGF-Ct24E改性聚乳酸的合成、表征及其对成骨细胞增殖的评价

力生长因子(MGF)是骨修复重建的一种重要生长因子。以二环己基碳二亚胺为缩合剂,将MGF羧基端E结构域24肽(MGF-Ct24E)共价接枝到丁二胺改性的聚乳酸上(DPLA),制得了新型MGF-Ct24E改性聚乳酸仿生材料(MGF-Ct24E-DPLA)。采用氨基酸分析和高效液相色谱对MGF-Ct24E含量进行了定性定量表征,静态水接触角和吸水率测定了MGF-Ct24E-DPLA材料的亲水性,MTT法评价了其对成骨细胞的增殖作用。结果表明,MGF-Ct24E成功引入到DPLA中,接枝效率为24.7%,并且和DPLA相比,MGF-Ct24E-DPLA材料具有更好的亲水性和促进成骨细胞增殖的能力。因此这种新型MGF-Ct24E改性聚乳酸仿生材料有望成为骨组织工程领域中一种卓越的生物材料。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺6医用复合材料的制备及性能表征

为防止纳米羟基磷灰石(nano HAP)粉末的团聚,采用溶剂沉淀法制备了nano HAP/聚酰胺6(PA6)复合粉末,并对粉末进行热压成型制得nano HAP/PA6复合材料。然后,通过FTIR、XRD和SEM对nano HAP/PA6复合材料的成分、结构和形貌进行了表征,并对复合材料的热稳定性、力学性能和细胞相容性进行了检测。结果表明:所制备的nano HAP/PA6复合材料结晶体大小均匀,且PA6只存在α型结晶;由于nano HAP与PA6界面上形成新的氢键和COO—Ca,复合材料具有良好的综合性能;在低于350℃时,nano HAP/PA6复合材料不会发生裂解,力学性能与人骨匹配,50wt%nano HAP/PA6复合材料的弯曲强度、压缩强度和弹性模量分别为146.87MPa、98.44MPa和5.44GPa。MG-63骨瘤细胞在nano HAP/PA6复合材料表面粘附和生长状况良好,说明nano HAP/PA6复合材料具有良好的细胞相容性。所得结论表明nano HAP/PA6复合材料在骨修复方面具有应用价值。     

掺锶羟基磷灰石晶须的制备方法研究

HAP是良好的骨替代材料,锶的加入能够提高HAP的力学性能、降解性能。以磷酸氢二铵、硝酸钙、硝酸锶在94℃的恒温下制备几种含锶量不同的Sr-HAP。通过SEM、XRD和EDS对其进行分析,结果表明:锶可以掺入羟基磷灰石中形成掺锶羟基磷灰石晶须。     

二氧化锆梯度复合羟基磷灰石生物材料的制备及其生物相容性

采用干铺2烧结法制备了一种以二氧化锆(ZrO₂ ) 为基体梯度复合羟基磷灰石( HAP) 的新型生物复合材料, 并对其力学性能、微观结构和生物相容性进行了研究。用扫描电镜(SEM) 、X 射线衍射仪(XRD) 、透射电镜( TEM) 和EDAX 能谱仪对粉体和复合材料进行分析。用复合材料的浸提液进行小鼠急性毒性试验、细胞毒性试验、体外溶血试验以及兔肌肉和骨内材料植入试验, 评价复合材料的生物相容性。研究结果表明, 复合材料的表面涂层厚度约80μm , 芯部基体组织与表面均匀过渡结合, 结合良好, 没有明显界面, 涂层结合强度为15. 1 MPa ,最大弯曲强度为1112. 24 MPa , KIC为7. 3～11. 4 MPa·m1/2 。其组织相容性好, 具有良好的骨传导作用, 促进骨组织生长, 是一种较理想的新型骨科植入材料。      

羟基磷灰石微纳结构对蛋白吸附的影响

本研究采用水热反应法, 在不同浓度环己烷六羧酸(H6E)模板调控作用下, 合成了具有不同表面微纳结构的羟基磷灰石(HAP)微粒, 并采用XRD、BET、FTIR和SEM对其进行表征。对HAP微粒进行了牛血清白蛋白(BSA)、纤维蛋白原(FN)和溶菌酶(LYS)的吸附及释放实验。结果表明: H6E能够在HAP微粒表面构建微纳结构, 不同微纳结构对不同蛋白质具有选择性吸附作用; 在H6E浓度为50 mmol/L的合成条件下制备的中空结构HAP微粒(HAP50)其载蛋白后体外释放具有明显的蛋白缓释性能。     

非织造多孔丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合支架材料的制备和表征

采用水刺法制备了多孔丝素蛋白(SF)支架,通过原位矿化法制备了纳米羟基磷灰石(HAP)/丝素蛋白复合材料。HAP呈现均匀棒状结构,而没有丝素蛋白支架时HAP仅形成颗粒状结构,这表明蛋白支架可诱导HAP形成均匀棒状结构,这可能是源于丝素蛋白中羧基和溶液中Ca2+的静电作用;丝素蛋白支架起到了复合材料基材和HAP原位生长的高分子模板双重作用。采用红外光谱、X射线衍射和力学性能测试对复合材料的结构性能进行了表征,红外谱图表明,HAP中的PO3-4与SF中的—NH2存在强烈的氢键相互作用,而X射线衍射图谱则表明复合材料中SF的保持了β折叠结构和结晶性能,使得复合材料具有良好的力学性能和多孔性能,有利于成骨细胞在支架上的增殖,同时,该方法制备的复合材料力学性能好,可大面积制备,成本低、制备方便,易于实现工业化,可望广泛用于骨修复支架材料。     

天然表面活性剂辅助制备羟基磷灰石材料研究

羟基磷灰石(HAP)是稳定和生物相容性优良的骨修复和药物递送功能材料,其制备合成具有重要意义.以天然表面活性剂——无患子皂苷作为模板和修饰剂,采用水热法,制备得到蒲公英微球和纳米颗粒两种羟基磷灰石材料,并以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构进行表征.考察了酸碱条件下皂苷浓度对材料形貌的影响,发现酸性条...     

可降解聚酰胺类骨折内固定材料表面的HAP涂层

使用乙酸－聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）－羟基磷灰石（HAP）体系，采用低温浆料粘涂技术对可降解聚酰胺类骨折内固定材料进行表面涂数处理，得到了完全覆盖的，有一定粘结强度的均一的HAP涂层，XRD，SEM和FT－IR实验表明本方法得到的HAP涂层，其主要成分以HAP（Ca10(PO4)6(OH)2)的形式存在，保持了具有生物活性的结构形态，且结晶度良好，涂层具有一定的孔隙度，这有利于新骨组织的生长，同时还可吸附其他生物活性物质及药物，本方法是一种增加骨植入物生物活性的有效方法。     

丝素蛋白/羟基磷灰石复合材料的制备及性能表征

为了改善羟基磷灰石( HAP) 的脆性和新骨诱导性, 采用共沉淀法合成HAP , 盐溶法制备丝素蛋白(SF) , 在胶体状态下将HAP 和SF 复合得到了SF/ HAP 复合材料。采用扫描电镜(SEM) 、X 射线衍射(XRD) ,傅立叶红外光谱( FIR) 对复合材料结构和化学组成进行了分析, 在模拟体液中检验了复合材料的生物活性, 并对其抗压强度进行了测定。结果表明: HAP 与SF 在纳米尺度进行了复合, 复合材料中SF 主要以β-折叠构象存在,酰胺Ⅴ红外特征峰消失,β-折叠构象的其他峰发生了移动, 表明HAP 与SF 间存在化学结合; 模拟体液中浸泡18 天后, 复合材料表面形成了片层状的HAP ; 与纯的HAP 晶体比较, 复合材料结构稳定, 具有较好生物活性和骨诱导性, 其抗压强度可达63 MPa , 可望成为理想的骨组织替换和工程支架材料。      

磷酸单酯偶联剂改性羟基磷灰石/高密度聚乙烯复合人工骨材料的制备和性能

采用磷酸单酯偶联剂对羟基磷灰石( HA) 进行表面改性处理, 通过熔融共混复合等工艺制备了改性HA/ 高密度聚乙烯( HDPE) 复合人工骨材料。用IR、TGA 和燃烧实验对复合材料的结构和组成进行了表征, 并对复合材料的流变性能、热稳定性、力学性能进行了初步研究。结果表明,所制备的改性HA/ HDPE 复合材料比未改性HA/ HDPE 具有更好的流变性能和机械力学性能, 组成均一, 具有良好的热稳定性, 通过控制复合材料中改性HA 及HDPE 配比, 可制备出机械力学性能优良的复合人工骨材料, 在生物医学材料研究中具有重要意义。      

纳米HAP改性PMMA骨水泥力学性能的研究

PMMA骨水泥存在力学强度及弹性模量不高、聚合温度、生物相容性有待进一步改进等问题.本文利用水热法合成了纳米HAP粉体,研究HAP粉体对PMMA基骨水泥改性方法及其对力学性能、微观结构的影响.结果表明,当HAP含量在5-10%时,骨水泥的拉伸强度、弹性模量、硬度、冲击韧性等性能均有一定程度的提高.通过粉体的表面改性,界面结合性能得到改善.     

Spinel增强HAP·TCP复合生物材料研究

采用化学共沉淀法制得羟基磷灰石(HAP)粉和铝镁尖晶石(Spinel)粉,并以HAP粉体和Spinel粉体为原料采用粉末冶金方法制得HAP·TCF-Spinel复合生物材料。采用红外光谱分析、X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、金相、力学性能测试和蛋白质吸附实验等对上述合成的材料进行了表征。微观结构表明HAP·TCP与Spinel两相分布均匀,且界面结合良好。该复合材料具有良好的抗弯强度(σ_抗弯)和抗压强度(σ_抗压)。当HAP的含量为62.5wt％时其抗弯强度和抗压强度分别达到σ_抗弯=212MPa,σ_抗压=352MPa。蛋白质吸附实验表明,HAP·TCP-S-Spinel复合生物材料对白蛋白和血清蛋白具有较强的吸附能力。     

胶原蛋白模板诱导片状纳米羟基磷灰石(HAP)的仿生合成

依据生物矿化作用原理，在动态条件下，通过仿生合成的方法，合成了具片状结晶的纳米羟基磷灰石（HAP）；采用TEM，XRD，FTIR等手段对合成样品进行了形貌与结构表征；基于胶原蛋白的三级结构，动态合成条件，HAP结晶习性和表面活性剂功能对模板诱导仿生合成机理进行了分析；这一结果为具有生物相容性的优异力学性能的HAP生物功能材料的合成开创一条新的途径。     

新型多羟基树枝化线形聚氨酯的合成

聚氨酯侧链接枝末端舍有大量羟基且具有良好生物相容性的脂肪族聚酯树枝状分子,在引入大量反应官能团的同时增加分子间空间间隔,为生物活性分子的接枝提供一种性能优异的中间材料.通过1H-NMR、DSC、接触角及表面分析等测试方法表征聚氨酯树枝化前后结构及性能的改变.结果显示,多羟基树枝化线形聚氨酯的氢键化程度大大提高,结晶性能降低,亲水性及表面粗糙度增加.细胞培养试验证明,该材料具有很好的细胞相容性,为其在生物医学上的应用奠定了良好的基础.     

原位水化法制备羟基磷灰石/壳聚糖复合支架材料

以含Ca2+和PO34-的溶液为无机相,壳聚糖(chitosan,CS)溶液为高分子相,采用原位水化法制备羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)/CS复合多孔支架材料。XRD和IR的表征和分析表明水化24h后,复合支架中的钙磷盐从磷酸氢钙(dicalciumphos phate dehydrate,DCPD)转化为HAP。SEM和EDS显示15μm左右的棒状HAP颗粒均匀地分散在多孔支架的孔壁上,压缩强度的测试结果表明这种结构显著提高复合支架的力学性能。     

羟基磷灰石复合骨替代材料的研究现状与发展趋势

从制备工艺、力学性能、生物相容性和临床应用等方面介绍了各类羟基磷灰石(HAP)复合骨替代材料的研究现状,分析了它们的特点和在实际应用中存在的主要问题,并展望了其未来的发展趋势.     

纳米羟基磷灰石球状晶体的合成及其吸附特性的研究

以硝酸钙和磷酸氢二铵为先驱体，通过简易的湿法合成制备了纳米级的羟基磷灰石球状晶体(简称HAP)。在适当的条件下，得到了粒径为20nm左右的球状HAP超细粉体。运用XRD和TEM对HAP结晶的形貌及结构进行分析，同时还运用Zeta电位仪研究了纳米羟基磷灰石表面电位随溶液PO4^3-浓度、Ca^2 浓度、离子强度和pH值的变化规律，并且简要地分析了纳米HAP晶体的形貌和尺寸大小与表面静电位的关系。     

仿生有序结构羟基磷灰石研究进展

羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)与人体硬组织主要无机组分具有相同的化学组成,因而被认为具备良好的生物相容性、可降解性和生物活性,并已在生物医学领域得到广泛应用。迄今为止,形态丰富的HAP纳米材料及其合成方法已经被报道出来,但是具有仿生有序结构的HAP材料及其制备方法仍然是相关领域最具挑战性的方向。在包括牙釉质、皮质骨和松质骨在内的硬组织中,纳米尺度的HAP通常会按照人体受力分布情况呈可控有序结构排列。因此,通过仿生天然硬组织微结构实现HAP的可控有序组装,有望进一步提升传统HAP基生物材料的力学和生物学性能。近年来,包括氧化铝模板法、有机溶剂/小分子调控法、磷酸氢钙相转化法、高分子/蛋白分子诱导矿化法、冷冻铸造等在内的HAP有序结构制备方法已经被发展出来,并实现了在纳米、微米等尺度上有序结构的制备。最近,作者课题组报道了HAP纳米线的扩大化溶剂热制备方法,并进一步提出了适用于控制HAP纳米线有序排列的表面小分子介导的液相自组装策略,获得了尺寸和方向均可控的宏观尺度HAP纳米线仿生有序结构。相比于传统无序结构HAP基生物材料,具有仿生有序结构的HAP表现出了良好的力学和生物学性能,对新型无机生物材料的设计、制备及其生物医学应用研究具有重要的指导意义。综述了仿生有序结构HAP的研究进展,包括其结构组成、合成方法及调控机制,最后总结了仿生有序结构HAP研究领域当前面临的挑战以及未来的发展前景。     

生物活性陶瓷材料表面碳酸羟基磷灰石形成及其微观结构的研究

制备了羟基磷灰石(HAP)、生物活性玻璃、硅灰石以及羟基磷灰石和硅灰石的复合陶瓷等几种不同的生物活性陶瓷材料,在同一条件下对材料进行模拟体液(SBF)浸泡实验并用傅立叶红外光谱(FTIR)和场发射扫描电镜(FESEM)对试样表面进行了表征.结果显示,几种生物陶瓷材料经模拟体液浸泡后,表面都沉积了碳酸羟基磷灰石(HCA).不同的材料,表面沉积HCA的速度和微观结构有所差异.在硅灰石表面沉积HCA的速度最快,而在HAP表面沉积HCA的速度为最慢.HAP和硅灰石表面沉积的HCA层较为疏松,与此相比生物活性玻璃表面沉积的HCA层较为致密.这几种生物活性陶瓷材料表面沉积的HCA基本上都为光滑的球形颗粒.羟基磷灰石与硅灰石复合后不仅沉积HCA的速度发生很大变化,而且表面生成的HCA的微观结构也发生了改变.我们的结果显示,在模拟体液中材料表面HCA沉积速度和微观结构可以作为评价无机生物材料体外生物活性的一个重要方法,而通过羟基磷灰石和硅灰石复合可以调控材料的生物活性。     

核壳型TiO2／HAP纳米复合光催化剂的制备与表征

采用非均相沉淀的方法，首次在纳米TiO2的表面诱导沉积一层羟基磷灰石（HAP）。通过X射线衍射（XRD）和傅立叶红外光谱（FT-IR）对制备的样品进行结构和成分分析；用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和电子能谱仪（EDS）对样品包覆进行表征；采用甲基橙的光催化降解反应和大肠杆菌吸附率测定对所制光催化剂的光催化活性和吸附特性进行了评价；并与纯的纳米TiO2进行比较分析，文中还初步探讨了TiO2／HAP纳米复合材料的包覆机理．结果表明，TiO2／HAP为核壳结构，且包覆均匀，羟基磷灰石包覆层的厚度为8nm。所制备的样品具有良好的光催化活性和对细菌良好的吸附性能。这种核壳型TiO2／HAP纳米复合材料可用作环境净化和杀菌材料．