多孔双相HA/TCP和HA在模拟人体体液中类骨磷灰石的形成

利用模拟人体体液（在BimulatedBody Fluid,SBF)流动装置，研究SBF在人体肌肉组织流率情况下多孔羟基磷灰石／磷酸三钙（HA／TCP）和羟基磷灰石（HA）陶瓷表面和孔壁类骨磷灰石形成。结果表明：材料在以生理流率的SBF浸泡14d后，HA／TCP仅在多孔陶瓷孔隙内部形成类骨磷灰石；HA表面和孔隙内壁都未形成类骨磷灰石。如果增加SBF中的Ca^2 ，HPO4^2-的浓度，则在孔隙内壁有类骨磷灰石形成。材料在静态SBF中浸泡，HA／TCP多孔材料孔壁观察到晶状沉积物；HA的孔壁仅有少量的晶体形成。     

不同质量比N,O-CMC/n-β-TCP复合材料在模拟体液中的降解性能

为评价不同质量比N,O-CMC/n-β-TCP复合材料在模拟体液中的降解性能。测定了不同降解时间模拟体液的pH值、钙、磷离子浓度、材料质量、表面结构及相成分变化以比较不同质量比复合材料的降解性能。结果表明:不同质量比复合材料降解液的pH值均在6.9以上,当二者质量比为1:1时,pH值处于7.0～7.4;复合材料的质量随降解时间呈增加趋势。XRD和FTIR分析表明,复合材料表面均有类骨羟基磷灰石生成,且以二者质比为1:1时生成量最多。     

镁蔷薇辉石的生物活性

用溶胶-凝胶法制备出纯相镁蔷薇辉石(Ca3MgSi2O8)陶瓷,通过模拟体液浸泡和体外成骨细胞共培养对其体外生物活性进行了研究.XRD、SEM和EDS的结果表明,该陶瓷在模拟体液浸泡7 d后就在其表面沉积有碳酸羟基磷灰石(CHA),浸泡14 d后其表面出现呈蠕虫状结构结晶较好的碳酸羟基磷灰石.材料与细胞的共培养试验表明:与磷酸三钙(β-TCP)对比,该陶瓷更能促进成骨细胞的贴壁、黏附和铺展.     

微波等离子体烧结制备多孔纳米CHA/β-TCP双相生物陶瓷

为了提高钙磷陶瓷材料性能，以含碳酸化羟基磷灰石纳米粉体（CHA）为原料，采用含水蒸汽CO2微波等离子体快速烧结新技术阻止CHA分解和实现多孔CHA /β-TCP双相生物陶瓷的纳米化。在优化工艺条件下，制得了平均晶粒尺寸为92nm，气孔率为55.9％，CO2含量为4％左右，压缩强度为13.7 MPa的多孔纳米TCP/CHA双相生物陶瓷。与常规马弗炉烧结相比，微波等离子体烧结时间缩短，烧结温度降低，能有效阻止CHA分解，提高了烧结效率。微波等离子体烧结是一种快速制备纳米生物陶瓷的有效方法。     

微波等离子体烧结制备多孔纳米CHA/β-TCP 双相生物陶瓷

为了提高钙磷陶瓷材料性能,以含碳酸化羟基磷灰石纳米粉体(CHA)为原料,采用含水蒸汽CO2微波等离子体快速烧结新技术阻止CHA分解和实现多孔CHA /β-TCP双相生物陶瓷的纳米化.在优化工艺条件下,制得平均晶粒尺寸为92 nm,气孔率为55.9%,CO32-含量约为4%,压缩强度为13.7 MPa的多孔纳米TCP/CHA双相生物陶瓷.与常规马弗炉烧结相比,微波等离子体烧结时间缩短,烧结温度降低,能有效阻止CHA分解,提高烧结效率.微波等离子体烧结是一种快速制备纳米生物陶瓷的有效方法.     

仿骨β相磷酸三钙多孔生物陶瓷制备及降解

以硝酸钙和2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)为原料通过化学合成前驱体,然后脱水缩合再高温烧结的方法制备β相磷酸三钙(β-TCP)粉体,以该粉体为基体、硬脂酸为致孔剂、PVA为粘结剂,通过模压成型的方法制取胚体烧结制备β-TCP多孔生物陶瓷。通过X射线衍射分析、扫描电镜观察、EDX能谱成分分析对制备的β-TCP多孔陶瓷进行研究。对添加致孔剂质量分数分别为15%、20%、25%、30%的4组陶瓷试样进行降解试验,发现质量分数为30%的试样降解效果最好,通过扫描电镜观察和EDX分析确认表面有类羟基磷灰石物质产生。     

含镁羟基磷灰石、磷酸三钙复合生物陶瓷涂层的研究

通过溶胶凝胶法在钛合金基体上合成了含镁羟基磷灰石/β-磷酸三钙陶瓷复合涂层．研究表明,羟基磷灰石相与β-磷酸三钙相共同存在于600℃烧结的复合涂层中．X射线光电子能谱分析显示,镁离子已合成到涂层之中．在模拟体液中,在复合涂层表面沉积出了较为明显的新生类骨层．使用MG63细胞进行培养试验,结果显示涂层具有良好的细胞亲和性．试验结果表明：含镁羟基磷灰石／β-磷酸三钙复合涂层具有良好的生物活性,有望在医疗实践中作为人工骨质材料得到广泛应用．     

有机泡沫浸渍法制备多孔β-TCP支架及生物相容性研究

以制备满足骨组织工程要求的支架为目的，将β-TCP粉末与Al2O3-MgO-H3PO4粘结剂按一定比例调和成浆料，采用有机泡沫浸渍法使其成型，低温烘干后于900—1200℃烧结制得多孔β-TCP支架．然后接种从胚胎胫骨分离的成骨细胞，进行材料-细胞复合培养后，通过扫描电镜观察细胞在陶瓷表面附着、生长等情况，评价其生物相容性．研究表明，采用有机泡沫浸渍法制备的β-TCP支架具有三维开孔网状结构，而且复合培养后的陶瓷表面有许多形态良好的成骨细胞附着，具有良好的生物相容性。     

钛合金生长羟基磷灰石的电镜分析

从生物相容性的角度考虑,羟基磷灰石(HA)是人体组织置换种植体最适合的陶瓷材料。但陶瓷和基体(钛合金)的相互关系,过渡层结构对该材料性能有重要影响。对界面的研究有助于更好的制备羟基磷灰石膜和研究羟基磷灰石在钛合金表面生长的机理。本文主要对基体、过渡层、羟基磷灰石做初步分析。过渡层上存在钛的一氧化物,羟基磷灰石的电镜照片与人骨的照片很相似。     

PTFE表面生物活性化修饰及其对内皮细胞黏附研究

利用低温等离子体技术活化聚四氟乙烯(PTFE)之后在表面引入羧基,再将胶原蛋白和肝素这两种生物活性分子通过共价键修饰于材料表面,构建仿细胞外基质(ECM)的生物活性化界面。X射线光电子能谱(XPS)及接触角结果证实PTFE表面成功实现修饰。血小板及细胞黏附实验表明,仿ECM微环境可显著降低材料表面对血小板的黏附和激活,并且能有效促进内皮细胞在材料表面的黏附和生长。与修饰前的材料相比,其细胞黏附率可提高近10倍,同时材料具有良好的血液相容性。     

几种聚乳酸／生物活性陶瓷复合材料细胞相容性的比较

采用溶解共混法制备含30%硅灰石的聚乳酸/硅灰石新型生物医用复合物膜.将大鼠成骨细胞ROS 17/28系种植在复合物表面使其存活,考察生长情况和复合物的生物活性,并与目前研究应用较多的聚乳酸/羟基磷灰石、聚乳酸/磷酸三钙及聚乳酸/珍珠层粉复合物进行比较.荧光染色实验及MTT测试表明,4种复合物膜表面细胞均可以正常的生长和增殖,且呈现出聚乳酸/珍珠层粉>聚乳酸/硅灰石>聚乳酸/羟基磷灰石>聚乳酸/磷酸三钙的结果,说明聚乳酸/硅灰石复合物材料具有较好的细胞相容性,适于应用在骨修复及骨组织工程领域.     

可切削生物活性微晶玻璃在模拟细胞外液中的界面行为

实验通过模拟细胞外液(PECF)浸泡、扫描电镜/能谱微区分析、薄膜XRD、红外反射光谱分析及原子吸收光谱分析等方法,研究了以氟金云母和氮磷灰石为主晶相的微晶玻璃在生理环境中表面生物活性反应过程和机理,认为微晶玻璃中残余玻璃相的Ca~(2+)、PO_4~(-3)溶出及溶液中Ca~(2+)、PO_4~(3-)及OH~-相对于羟基磷灰石的过饱和状态对于材料表面磷灰石层的形成具有重要意义。表面磷灰石层是由最初的无定形含水CaO—P_2O_5薄层晶化转变而成。     

钙磷陶瓷表面类骨磷灰石形成的Ca2+浓度阈值研究

通过对双相磷酸钙陶瓷材料表面在静态模拟体液中和动态模拟体液中的形成类骨磷灰石的钙离子浓度的阈值的测定,表明双相磷酸钙陶瓷材料表面在静态模拟体液中形成类骨磷灰石的Ca^2 浓度阈值是0．2459g／L,其阈值比标准模拟体液低10％;双相磷酸钙陶瓷材料表面在模拟体液以生理流率流动时形成类骨磷灰石的Ca^2 浓度阈值是0．3392g,／L,其阈值比标准模拟体液高22％;动态模拟体液的Ca^2 浓度阈值比静态的Ca^2 浓度阈值高37．8％。     

不同Ca/P比粉末对宽带激光熔覆梯度生物陶瓷涂层组织结构的影响

采用梯度设计思想,利用宽带激光熔覆技术,在TC4合金表面分别熔覆Ca/P为1.4和1.5的CaH-PO4.2H2O+CaCO3混合粉末制备含羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH2),简称HA]、β-磷酸三钙[β-Ca3(PO42),简称β-TCP]的度生物陶瓷涂层.采用XRD、SEM等表征手段,研究不同Ca/P粉末配比对生物陶瓷涂层组织结构的影响.研究表明:由于P在激光条件下存在烧损现象,当Ca/P为1.5的粉末经激光熔覆后所生成的陶瓷组织较Ca/P较1.4结晶状态更好.不同Ca/P粉末以及CeO2的添加量对催化合成HA+β-TCP有着深刻的影响.当Ca/P=1.4,CeO2的添加量为0.4wt%时,催化合成HA+β-TCP的数量最多;而当Ca/P=1.5,CeO2的添加量在0.2～0.4wt%范围内,催化合成HA+β-TCP的量最多.     

模拟体液中类骨羟基磷灰石的合成

基于仿生合成,通过模拟体液(simulated body fluid,SBF)中现有成分钙和磷的浓度合成了针状类骨纳米羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)粉体。利用X射线衍射、红外吸收光谱、扫描电子显微镜、差热分析和原子吸收分光光度计对合成的HAP粉体的物相组成、化学组成、微观形貌、热稳定性及体外生物活性进行了研究。研究了粉体在500～1300℃不同温度下的高温稳定性。结果表明:合成的HAP晶体呈细针状,长约70～80nm,宽约10～20nm,接近人体骨磷灰石,随温度的升高,晶体的结晶度增强,超过1000℃时会发生分解。HAP具有一定诱导钙、磷沉积的能力。     

尼龙无铬粗化与无钯活化的金属化过程

为取代传统的铬酐粗化和胶体钯活化的化学镀前处理工艺,通过一种绿色环保的方法实现尼龙(PA10T)表面金属层的制备.利用傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪研究前处理过程中尼龙表层官能团分布及价键变化,并建立模型阐述金属化过程.结果表明:采用硫酸-乙醇的粗化体系可达到粗化效果,使PA10T中酰胺键断裂并生成氨基和羧基;采用无钯活化工艺时通过Cu~(2+)与氨基、羧基的配位使尼龙表面活化得以实现.通过上述简易、环保的方法可以在PA10T表面得到结合力良好的镀层,采用电子万能材料试验机测试镀层结合力达到537 N·cm~(-2).     

ITO掩膜干法粗化GaP提高红光LED的提取效率

采用氧化铟锡(ITO)颗粒掩膜,经感应耦合等离子体(ICP)刻蚀后制作了表面粗化的红光发光二极管(LED),并且研究了ITO腐蚀时间对粗化表面形貌的影响。测试结果表明,当粗化颗粒的大小为200～500 nm、腐蚀深度约200～400 nm时,能使制作的表面粗化红光LED在20 mA注入电流下光提取效率提高30%以上。并且,表面粗化不会影响LED的发光强度角度分布。     

β-磷酸三钙/硫酸钙生物陶瓷的研究

采用液相沉淀和蒸发干燥工艺制备了β-磷酸三钙／硫酸钙(β-TCP／CSA)复合粉体．通过X射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)研究了粉体煅烧过程中的相组成和显微结构变化,在1000℃保温1h制备了β-TCP／CSA复相生物陶瓷，并观察了其在柠檬酸缓；中液中的降解行为．初步实验结果表明，复相生物陶瓷可降解，而且通过调整各组分的比例可以调节复相陶瓷的降解速度。     

等离子体干扰低轨道侦察卫星的计算分析

研究等离子体干扰破坏低轨道侦察卫星功能的效应，提出了用等离子体反卫星的概念。对等离子体环境中卫星充放电机理及效应进行了分析，给出其干扰破坏低轨道卫星的途径为：等离子体使卫星表面形成电孤放电电位差，并产生强烈的电孤电流和电磁脉冲，从而破坏太阳能电池阵、表面温控材料、星上微波电子仪器，并影响天线正常工作。把卫星表面分成14个不同的等效单元，利用等效充电模式，计算了高密度低能和中等能量等离子体对某卫星表面的充电过程，分析电子温度和数密度、卫星表面初电位、太阳能电池阵电位对卫星表面最后达到平衡电位的影响。获得的结论是：300eV以上的能量将使卫星表面形成放电电位差。     

纯钛牙齿种植体生物活性的研究

分别利用微弧氧化(MAO)和喷砂酸蚀(SLA)技术对纯钛表面进行预处理,再经碱热处理后置于模拟体液中培养,以对其生物活性予以评价。结果表明:经微弧氧化处理后的膜层主要由锐钛矿型的TiO2构成,其表面孔径均匀,孔隙率达到12%,而喷砂酸蚀处理后的表面更为粗糙,成分也较为复杂;经碱热处理的试样均表现出较好的亲水性;碱热处理后的试样置于模拟体液中培养14天后,表面均被生长出的类骨磷灰石完全覆盖,证明其具有良好的生物活性,且生长出的缺钙型磷灰石与人体自然骨成分相似,两种预处理方式对陶瓷层生物活性的影响差异不大。