壳聚糖微球／磷酸钙骨水泥复合材料细胞亲和性研究

将成骨前体细胞株MC3T3-E1，分别接种于含10％壳聚糖微球的复合材料和磷酸钙骨水泥基体上进行培养，采用MTT法检测细胞在材料表面的增值情况，通过对碱性磷酸酶活性ALP的测定，表征前成骨细胞向成熟成骨细胞的分化状况，并利用环境扫描电镜（ESEM）观察了细胞在材料表面的粘附、增值和生长情况。结果表明，两种材料均具有良好的细胞相容性。细胞在含10％壳聚糖微球的复合材料表面增殖、分化能力更强，表现出了比磷酸钙骨水泥基体材料更好的细胞亲和性。     

壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥复合材料动物体内植入实验研究

将壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥复合材料植入兔股骨髁内,进行大体观察和X光片观察,并分别在植入兔股骨髁内8、16和24周,取出样本进行组织学观察和环境扫描电镜观察,研究植入材料与骨组织界面的结合状况和材料在动物体内的降解过程及新骨重建生成状况,探索材料在体内的降解机制和成骨机制.结果表明:壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥在骨组织内具有良好的生物相容、组织相容性和和骨结合性,能够与自然骨组织形成紧密的骨性结合.材料在体内具有较快的降解速度,植入24周后,80%以上材料降解,被新生骨组织替代,该材料还具有良好的可塑性和临床操作性,是一种很有临床应用前景的骨修复材料.     

磷酸钙骨水泥的生物相容性

磷酸钙（α-TCP/TTCP）复合骨水泥具有良好的水硬性能，与固化液按固液比为1.50g/mL拌和后，凝固时间可调，抗压强度达45．36MPa，其水化产物为羟基磷灰石（HAP）。通过体外模拟溶解实验表明，α-TCP/TTCP骨水泥具有一定的溶解性能，通过体外实验，动物实验，结合SEM和EPMA观察表明α-TCP/TTCP骨水泥不会产生全身或局部毒性反应，对肌肉无刺激，不致溶血，凝血，不引起炎症和排斥反应等，有利于骨组织长入并与骨组织紧密接触。α-TCP/TTCP骨水泥在动物体内可继续水化硬化，且随着植入时间的延长，材料与缩主骨完全融合在一起，α-TCP/TTCP骨水泥具有优良的生物相容性和生物活性，具有一定的降解性能和较好的成骨作用，适合于作为骨缺损的填充材料。     

骨微量元素掺杂对磷酸钙骨水泥水化性能的影响

在磷酸钙骨水泥中分别掺杂骨微量元素镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)、锶(Sr),考察掺杂离子种类、含量对骨水泥固化时间、羟基磷灰石(HAp)结构、晶形以及骨水泥的抗压强度和孔隙率的影响。结果表明:掺杂不同离子将使骨水泥的固化时间有不同程度的延长;同时,影响水化产物羟基磷灰石的晶体形态。Mg2+掺杂使水化产物HAp晶粒细化,呈板状形态;Sr2+掺杂可获得纳米级晶须,且晶须相互缠绕,二者均有利于材料力学性能的提高。而掺杂Fe3+和Zn2+的骨水泥,其孔隙率明显提高,有利于体液循环和提高材料的生物降解性能。     

可注射磷酸钙骨水泥凝固过程的动态流变学研究

利用高级扩展流变仪测试了a-TCP/DCPD/TECP系骨水泥浆料凝固过程中,弹性贮能模量(G′)、粘性耗散模量(G″)和复粘度(η)等流变参数随凝固时间的变化,研究了不同固液比、固化温度、固化液浓度和pH值对浆体动态流变学参数的影响.通过对浆体凝固过程中应变扫描谱,频率谱和动态时间谱的变化,分析了浆体固化过程中微观结构的变化规律.结果表明,浆体凝固过程中弹性贮能模量(G′)、粘性耗散模量(G″)和复粘度(η)均随固化时间延长而增加,固液比增加,固化温度升高,固化液浓度增大时,浆体凝结速度加快,固化时间缩短.浆体凝固过程中流变学参数的变化反映了其由流态到固态的变化过程.     

黄原胶对磷酸钙骨水泥性能的影响

磷酸钙骨水泥粉末由自制的α-磷酸三钙和磷酸四钙按摩尔比21混合而成,与固化液混合后在一定时间内固化.然而单纯以水和磷酸氢二钠、柠檬酸为固化液的磷酸钙骨水泥不够粘稠,并且在固化前易于被冲刷掉.考察了在酸、碱2种固化液中加入黄原胶对骨水泥抗冲刷性能、固化行为和机械性能等的影响.结果表明,黄原胶可以提高骨水泥的抗冲刷性能.     

磷酸钙基组织工程化多孔微球的制备工艺研究

以β-磷酸三钙（βTCP）和壳聚糖（CS）为主要原料，采用反相乳液悬浮法制备出β-TCP／CS复合微球，并经1150℃条件下烧结，得到主要成分为卢．TCP的无机微球。X射线衍射分析得到经烧结后微球相成分主要为伊TCP，扫描电镜观察微球形貌表明微球成球性好、表面粗糙，激光粒度分析仪测定微球粒径主要分布在150-450μm。生物实验表明微球具有良好的生物活性。     

可注射磷酸钙骨水泥的流变性能研究

采用高级流变扩展系统研究了添加剂种类及其含量对可注射磷酸钙骨水泥（ICPC）流变特性的影响。采用稳态流动实验表征浆体的静态粘度,用触变环面积、应力降低率和屈服应力表征ICPC浆体的触变性,并进行动态频率扫描和动态时间扫描实验动态监测ICPC的粘、弹、塑性变化规律以及水化反应过程流变参数的依时性。结果表明：添加剂并不改变ICPC的粘弹性。水溶性高分子化合物的加入提高了ICPC的粘度和触变性,利于整个体系的稳定;添加剂不同程度上提高了ICPC剪切后的网络结构恢复能力和稳定性,尤其以黄原胶和几丁糖最为明显。在此基础上,评估了加入黄原胶后ICPC形成凝胶的时间,约为2563～2600s。此外,随着黄原胶含量的增加,ICPC触变环面积增加,但形成的网络结构在高剪切状态下并不稳定。     

可注射快速凝固磷酸钙骨水泥动物体内植入实验研究

为了评价可注射磷酸钙骨水泥的生物相容性和体内成骨能力,选用4周龄的新西兰大白兔18只,随机分为2、4、8、12、16和24周组,每组3只.按自身同期对照实验的设计原则,在兔的双股骨髁部设计直径为5 mm、深约6 mm的骨缺损孔洞,一侧为实验侧,另一侧为空白对照.分别于所定时间处死动物,取出标本进行大体观察,并利用环境扫描电镜(ESEM)观察分析标本断面的微观结构和形貌.结果表明:磷酸钙骨水泥具有较好的流动性和可塑性,能够注射到骨缺损部位,并原位快速固化,其初凝时间为5～8 min,抗压强度为25～30 MPa.磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性,可与宿主骨组织形成骨性结合,并能够刺激和引导新骨组织形成,有助于骨缺损的修复,能够满足临床操作要求.     

多巴胺载入对磷酸钙骨水泥性能的影响及体外生物学评价

本实验利用具有良好生物相容性和强黏附性能的多巴胺(dopamine,DA)提高磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)的抗压强度,采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、万能材料力学试验机和场发射扫描电镜研究载多巴胺磷酸钙骨水泥(DA-CPC)的理化性能;将DA-CPC与成骨细胞(MC3T3-E1)体外共培养,以荧光显微镜观察细胞形貌,并进行Alamar Blue和碱性磷酸酶检测,研究DA载入后对成骨细胞增殖和分化的影响。结果表明:DA载入CPC中可发生自聚合形成聚多巴胺,促进CPC中的α-TCP和DCPD的溶解与转化,并不改变最终水化相成分;显著地提高CPC的抗压强度;DA的载入有利于成骨细胞的早期粘附和增殖,并不影响其分化。本实验表明载入DA的CPC具有良好的生物相容性,载入DA为提高CPC的抗压强度提供了一条可能的途径。     

炭/炭复合材料声电沉积钙磷生物活性涂层的生长机理

通过声电沉积在炭/炭复合材料表面制备钙磷生物活性涂层,采用SEM（带EDAX）,XDR,FTIR研究电沉积时间对钙磷生物活性涂层的形貌、结构和组成的影响.实验结果表明：沉积初始先在炭/炭表面形成无定形层,片状磷酸氢钙（DCPD）在其表面生长,随着电沉积时间的延长,逐渐向针状的羟基磷灰石Ca10（PO4）6（OH）2（HA）转变,涂层厚度和n（Ca）/n（P）不断增加,涂层的结晶度和电解液的pH值下降.涂层为缺钙磷灰石.同时探讨了在炭/炭复合材料表面钙磷生物活性涂层的生长机理.     

碳/碳表面改性电沉积工艺制备磷酸钙涂层

碳/碳复合材料具有优良的机械性能,是矫形外科和齿科领域一种很有潜力的医用生物材料.为了使它具有生物活性,本文通过一种施加超声波的新电沉积方法,声电沉积法,在其表面制备了磷酸钙生物活性陶瓷涂层.我们的实验结果表明,通过该工艺可获得致密、结合力改善的磷酸钙生物活性涂层,而且该工艺无需精确控制阴极表面产生的氢气.此外,本工艺还为具有优越力学性质的生物相容性导电材料表面制备生物活性磷酸钙涂层提供了一种新的选择.     

碳/碳表面改性电沉积工艺制备磷酸钙涂层

碳/碳复合材料具有优良的机械性能,是矫形外科和齿科领域一种很有潜力的医用生物材料.为了使它具有生物活性,本文通过一种施加超声波的新电沉积方法,声电沉积法,在其表面制备了磷酸钙生物活性陶瓷涂层.我们的实验结果表明,通过该工艺可获得致密、结合力改善的磷酸钙生物活性涂层,而且该工艺无需精确控制阴极表面产生的氢气.此外,本工艺还为具有优越力学性质的生物相容性导电材料表面制备生物活性磷酸钙涂层提供了一种新的选择.     

Transport Properties of Carbon-Nanotube/Cement Composites

This paper preliminarily investigates the general transport properties (i.e., water sorptivity, water permeability, and gas permeability) of carbon-nanotube/cement composites. Carboxyl multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) are dispersed into cement mortar to fabricate the carbon nanotubes (CNTs) reinforced cement-based composites by applying ultrasonic energy in combination with the use of surfactants (sodium dodecylbenzene sulfonate and sodium dodecyl sulfate). Experimental results indicate that even at a very small dosage the addition of MWNTs can help decrease water sorptivity coefficient, water permeability coefficient, and gas permeability coefficient of cement mortar, which suggests that CNTs can effectively improve the durability properties of cement-based composites.