多孔镁表面生物活性β-TCP涂层的制备及其细胞相容性研究

采用化学沉积法在镁支架表面制备生物活性的β-TcP(磷酸三钙陶瓷)涂层,利用X射线衍射,扫描电子显微镜研究β-TCP涂层的相结构和表面形貌.并对表面改性的镁支架与类成骨细胞UMR106的体外生物相容性进行了详细研究.结果表明,表面改性后的镁支架浸提液细胞毒性为1级,即无细胞毒性;材料浸提液无细胞DNA毒性,对细胞周期无改变,也无异倍体细胞出现.实验结果证明,表面改性后的多孔镁具有良好的细胞相容性,是一种很有前景的新型骨组织工程支架材料.     

β-磷酸三钙/聚L-乳酸复合骨支架材料的制备及其力学性能

以NaCl颗粒为致孔剂,采用"溶液浇铸-热压成型一颗粒沥滤"方法制备多孔β-磷酸三钙(β-TCP)/聚L-乳酸(PLLA)复合骨支架材料.研究了致孔剂用量、成型压强以及成型温度对复合材料孔隙率、体积密度及力学性能的影响;讨论了复合材料的孔隙率与其力学强度之间的关系以及细胞在支架材料上的增殖情况.扫描电镜(SEM)下,观察到β-TCP/PLLA复合材料有着开口的、均匀的及相互贯通的孔隙,孔径为100μm～400μm;排液法测得复合材料的孔隙率约为55%～65%;多孔复合材料的抗压强度(～8MPa)接近松质骨的抗压强度.研究表明致孔剂NaCl的用量为60%(质量分数)、NaCl颗粒粒径为200μm～450μm时,在6MPa成型压强及120℃成型温度下,制得的多孔复合材料的力学强度符合骨力学性能要求,并适合骨髓基质干细胞的黏附与生长.     

基于明胶-海藻酸钠复合水凝胶的挤压式3D细胞打印研究

制备了明胶-海藻酸钠复合水凝胶,研究了不同配比下复合水凝胶的流变特性,并将其用于挤压式3D细胞打印。实验结果表明:在明胶、海藻酸钠的质量体积比分别为50、60 g/L时,复合水凝胶材料的打印性能较好,能避免喷头堵塞或材料从喷嘴滴落等问题;在气压为0.1～0.3 MPa、打印速度为10～20 mm/s、喷头直径为210～920μm条件下,可将打印出的细丝直径控制在300～1500μm,能按需打印出水凝胶薄膜或三维结构,且用复合水凝胶打印出的细胞在静态培养14天后仍存活90%以上。     

具有抗菌及骨修复的硼酸盐玻璃支架的性能研究

本实验在硼酸盐玻璃基础(BG)上掺杂质量分数1%Ag2O,利用聚胺酯模板法制备含银硼酸盐生物活性玻璃(BGAg)支架。将BGAg支架浸泡在人体模拟体液(SBF)中,探讨支架的体外生物活性,生物降解性,并利用FESEM,XRD,FT-IR等对支架及其降解产物进行表征。同时,也考察了BGAg支架对于E.coli和S.aureus两种细菌的体外抑菌作用。材料浸提液与前成骨细胞(MC3T3-E1)共培养,通过细胞的MTT值和ALP活性考察材料的细胞毒性及对细胞活性的影响。结果表明,制备的BGAg支架材料具有良好的生物降性能,抗菌性能可维持3 d之久,细胞毒性低,对细胞的生物活性影响小,是一种性能优良的骨修复支架材料。     

多糖基纳米复合支架的仿生构建及性能研究

以多糖(ChS/CSA/HYA)为有机模板,可溶性钙/磷酸盐为nHAP前驱体,采用仿生合成和冷冻干燥技术构建纳米(nHAP)-微米(微米级孔径)-宏观(支架)多级结构的ChS/CSA/HYA/nHAP纳米复合支架,并探究其性能。结果表明:支架具有相互连通的多孔结构,孔径大小为45~156μm,孔隙率为(93.78±1.56)%;原位形成的弱结晶nHAP赋予支架良好的矿化活性;支架的抗压强度为(0.126±0.073)MPa,弹性模量为(0.682±0.045)MPa,可基本满足非负重部位骨缺损修复要求。MTT检测结果显示支架对细胞增殖基本无抑制作用,相对安全无毒。     

多孔Ta-10%Nb支架制备及其体外生物性能评价（英文）

通过海绵浸渍法和烧结技术制备得到组织工程用的高孔隙Ta-10%Nb支架材料,该材料的孔隙尺寸为300～600μm,孔隙率达到(68.0±0.41)%,同时开孔率高达(93.5±2.6)%。研究表明,制备得到的Ta-10%Nb支架材料具有与人体骨组织相似的弹性模量(2.54±0.5) GPa和抗压强度(83.43±2.5) MPa。同时,这种材料具有良好的三维空间结构单元,通过在该材料上进行鼠MC3T3-E1细胞共培养发现,细胞能很好地粘附生长和增殖。该材料所具备的良好生物力学性能和生物相容性能,使其在生物医学组织工程支架材料应用中具有良好的应用前景。这种多孔金属材料拥有良好的孔隙结构单元、适当的孔隙率以及大的表面积,使得该材料与细胞发生良好的作用。     

磷酸钙骨组织工程支架表面微纳米化改性研究

目的研究多孔磷酸钙骨组织工程支架的表面微纳米化改性。方法通过双氧水发泡法制备多孔磷酸钙骨组织工程支架,利用水热法对材料进行微纳米化表面改性。通过扫描电镜观察材料的显微结构,通过X射线衍射仪分析测试材料改性层相成分。结果材料改性处理后,孔隙率为(63±8)%,大孔孔径为(310±30)μm。材料表面及内孔壁生成羟基磷灰石微纳米晶粒或晶须,晶须长20~40μm,直径为100~300 nm。结论多孔磷酸钙陶瓷材料的内外表面经水热法处理微纳米化表面改性后,材料性能得到提升。     

新型微弧氧化钛基种植材料的细胞毒性研究

采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法（MTT法）对微弧氧化处理的钛基种植材料的细胞毒性进行研究，并用相差显微镜对细胞形态进行了观察与分析。本研究采用原代培养鉴定后的成骨细胞，与不同材料三维培养，进行种植体材料的细胞毒性研究。结果表明：微弧氧化处理的材料表面细胞形态良好，生长旺盛，细胞计数及MTT测定结果与其它组比较，具有显著性差异，细胞毒性级别优于0级，具有良好的细胞相容性。     

新型聚乳酸/β-磷酸三钙(PLLA/β-TCP)多孔支架材料的性能研究

选择含有70%β-磷酸三钙加入聚乳酸中,致孔剂含量为70%(质量分数),制作成孔径为200～400βm的复合多孔支架材料,将其压成直径为5 mm、高为5 mm的圆柱体形状.将大鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs,Bone Mesenchymal Stem Cells)经过体外分离培养、传代诱导后,与多孔聚乳酸/β-磷酸三钙支架材料在培养板内共同培养1、3、5、7、10、14 d.采用扫描电镜观察、MTT法及ALP检测试剂盒等方法检测BMSCs在材料表面的粘附、增殖和分化能力.检测结果显示:BMSCs能在该支架材料表面早期粘附和增殖,在体外共同培养时BMSCs大量增殖后维持其碱性磷酸酶活性.此种方法制造的多孔聚乳酸/β-磷酸三钙复合支架材料有望成为组织工程骨支架材料.     

3D打印含铜钴基合金与PDLF细胞生物相容性初探

目的 在现有医用钴基合金材料中加入铜元素,使用选择性激光熔化技术（selected laser melting,SLM）制得一种新型含铜钴基合金,并检测其生物相容性。方法 以SLM技术制得的新型含铜钴基合金作为实验组,以SLM技术制得的不含铜元素的传统医用钴基合金作为对照组,将实验材料与人牙周膜成纤维细胞（periodontalliga-ment fibroblast,PDLF）进行共培养后,使用细胞增殖活力测定（CCK-8法）及实时无标记细胞分析技术（Real Time Cellular Analysis,RTCA）-细胞毒性测定、鬼笔环肽细胞染色、细胞流式实验,来检测材料对细胞增殖、凋亡、粘附的影响,从而评价新型含铜钴基合金的生物相容性。结果 与新型含铜钴基合金直接接触共培养后的PDLF细胞,其细胞相对增长率大于99%,属于零级细胞毒性。与新型含铜钴基合金间接接触共培养后的PDLF细胞,其整个生长增殖过程并未受到新型合金的影响。与新型含铜钴基合金共培养1天后,所有分组PDLF细胞凋亡率均小于1%,共培养3天后,所有分组细胞凋亡率均小于5%,实验组与对照组无显著性差异,且整体略低于对照组。鬼笔环肽染色后观察到细胞粘附正常,实验组与对照组之间无明显差异。结论 经SLM技术制作的含铜钴基合金在保证拥有良好抗菌性能的同时,不会对细胞产生细胞毒性,即具有良好的细胞相容性。     

限空间自蔓延法制备多孔NiTi合金及性能表征

以Ti粉和Ni粉为原料,对粉末进行预处理后,采用限空间自蔓延工艺制备多孔NiTi合金,对合金的孔隙结构、物相和超弹性等性能进行表征,进一步通过体外细胞毒性试验(MTT法)评价合金的生物安全性能。结果表明:粉末未进行预处理时,难以获得孔隙结构理想的多孔合金。对粉末进行适当的预处理后,可以获得综合性能优异的多孔NiTi合金。合金中的孔隙分布均匀,孔隙形状近球形,孔隙率为34%,孔径为100～500μm。合金物相由单一的B2相组成,具有良好的超弹性,在2.5%和4.0%应变下经过3次循环加载-卸载压缩测试,未产生残余应变。2种应变时对应的抗压强度分别为250和363 MPa,弹性模量为15.4 GPa。MTT试验显示细胞形态体征正常,细胞毒性为1级,表明制备的多孔NiTi合金具有良好的生物安全性能。     

制造内燃机曲轴的质量保证

0引言 　　曲轴-这是内燃机的主要零件之一,它关系到内燃机的工作能力和可靠性.曲轴的主要质量参数是制造精度(用尺寸误差以及表面的形状误差和位置误差决定)和轴颈工作表面的粗糙度.对曲轴的几何精度和表面质量的主要要求是:1)主轴颈和连杆轴颈的直径精度6～7级;圆度偏差4～5级精度;2)主轴颈相对曲轴轴线的跳动,对直径达100mm的轴颈不大于0.01～0.015mm,对较大直径的轴颈不大于0.015～0.025 mm.连杆轴颈相对自身轴线的允许跳动量大约较主轴颈的跳动量大50%;3)曲轴半径的长度偏差不大于±0.15 mm/100 mm;曲拐之间的角度差在曲轴全长上不大于±30;4)飞轮紧固法兰的端面跳动不大于0.005 mm/100 mm;轴颈圆柱表面的粗糙度Ra≤0.63μm.……     

ZrB2陶瓷的自蔓延高温合成和热压烧结

采用自蔓延高温合成(SHS)技术研究了Zr-B2O3-Mg体系反应原料的不同粒度和掺量对反应产物的影响规律,并采用热压烧结方法烧结得到ZrB2陶瓷.先用XRD对材料的相组成进行了分析;再通过化学分析测定精确的相组成;由SHS研究装置测量燃烧温度;由SEM观察材料的显微结构;用排水法测定烧结体的密度.研究结果表明:Zr粉粒径为50μm和Mg过量15%(摩尔分数)时的反应体系是最理想的SHS反应体系,SHS产物粒径为2～5 μm.酸洗产物粒径为0.5～2 μm;其中含有ZrB2(94.59%,质量分数,下同),ZrO2(3.87%),H3BO3(1.54%).烧结体是单相的ZrB2陶瓷;粒径为2～10μm;相对密度为95.4%.     

渗流法制备漂珠-泡沫铝复合材料的准静态压缩和吸能特性研究

以AlSil2和漂珠(平均粒径分别为200μm和400μm)为原料,采用渗流法制备出漂珠-泡沫铝复合材料,研究了该材料的压缩性能,发现其压缩曲线和传统泡沫铝相似,并以此为基础计算了材料的吸能能力和吸能率,结果表明该材料的屈服强度为26.53～69.02MPa,最大吸收能量为18.28～24.25MJ/m3最大吸能率在69.9%～87.1%;含小粒径漂珠样品的综合压缩力学性能明显优于舍大粒径漂珠样品.     

脉冲电沉积涂覆纳米羟基磷灰石的多孔Mg-Zn支架材料的体外生物降解能力和生物相容性(英文)

研究纳米羟基磷灰石(HAP)涂覆的多孔Mg-2Zn(质量分数,%)支架材料的生物降解能力和生物相容性。采用脉冲电沉积制备羟基磷灰石涂层。对涂覆HAP的支架在碱性溶液中进行后处理来改善其生物降解性和生物相容性。研究支架和HAP涂层的显微组织和成分以及它们在模拟体液(SBF)中的降解和细胞毒性。经过碱溶液处理后的涂层由几乎垂直于基体的直径小于100 nm的针状HAP组成,具有和天然骨头相似的成分,浸泡在SBF中后,产物为HAP、(Ca,Mg)3(PO4)2和Mg(OH)2。涂覆HAP和经过处理碱处理后的支架比未涂覆HAP的支架具有更高的生物相容性和细胞存活性。MG63细胞粘附在涂覆HAP和经过碱处理后的支架的表面并增殖,使这些支架有望应用于医学。结果表明:纳米HAP的脉冲电沉积和碱处理可有效改善多孔Mg-Zn支架的生物降解能力和生物相容性。     

贵金属细丝直径和不圆度测量

研制出与接触式干涉仪联用的线材不圆度测量装置,能精确测定直径为10～150μm细丝的直径和不圆度,直径测量误差为±0.27μm,不圆度测量值的重现性为0.1μm.     

EB-PVD制备SOFC电解质涂层的显微结构表征

采用大功率EB-PVD工艺在NiO-YSZ多孔基体上制备了20μm厚的YSZ电解质涂层材料。SEM分析表明制备态涂层表面由1μm～10μm的晶粒组成并含有少量微米级的孔隙，涂层材料的断面SEM表明涂层致密并和基体结合良好。EPMA分析显示初始蒸发阶段制备的涂层材料内Y，O元素分布均匀，Zr元素的分布存在一个梯度。XRD分析表明：涂层为典型的立方相结构并表现出择优取向特征。     

WCp增强钢基表层复合材料的两体磨粒磨损性能

在室温条件下,选用销盘磨粒磨损试验机,绿碳化硅磨料,研究增强相WC颗粒直径对WCp增强钢基表层复合材料磨损性能的影响,以正火ZG45作为标样,计算相对耐磨性ε值.研究结果表明,WCp增强钢基表层复合材料相对于正火ZG45的相对耐磨性ε值,随其增强相WC颗粒直径的变小而降低,当增强相WC颗粒直径大于150μm时,相对耐磨性ε值高达40左右,而当增强相WC颗粒直径小于100μm时,相对耐磨性ε值降低到5以下.     

冷变形和再结晶退火对TP304钢晶粒度的影响

对TP304钢实施19%和25%的冷塑性变形后,分别在650℃、700℃、800℃及900℃下进行30 min再结晶退火,研究变形率和再结晶退火温度对TP304钢晶粒度的影响。结果表明,TP304钢在650℃、700℃及800℃下再结晶退火30 min,不能实现完全再结晶;900℃下再结晶退火30 min,可获得完全再结晶组织;19%冷变形+900℃再结晶退火30 min,TP304钢晶粒平均直径从40μm细化到22μm;25%冷变形+900℃再结晶退火30 min,TP304钢晶粒平均直径从40μm细化到17μm,二者晶粒度级别均由6级细化到8级,25%冷变形+900℃再结晶退火30 min的细化晶粒效果最优。     

先驱体裂解HA/CaSiO3多孔材料及性能

采用先驱体裂解法以聚碳硅烷(PCS)和碳酸钙(CaCO3)作为硅灰石(CaSiO3)的前驱体于1200℃常压烧结制备了羟基磷灰石/硅灰石多孔支架材料.采用 XRD 对材料进行物相分析;SEM进行材料内部组织结构的观察;万能试验机测其压缩强度;阿基米得法测其气孔率;模拟体液试验评估其生物活性.结果表明:制备的材料主晶相为羟基磷灰石和硅灰石,气孔率介于70%～80%之间,当硅灰石质量分数为30%时,支架的压缩强度达到3,48 MPa,气孔率为78.2%,且材料具有良好的生物活性.研究表明了先驱体裂解法制备HA/CaSiO3细胞支架的可行性.