仿生纳米含硅羟基磷灰石的合成与表征

为了探究仿生纳米含硅羟基磷灰石的合成条件及含硅量对其结晶性能的影响, 以Ca(NO₃)₂、(NH₄)₂HPO₄和Si(OCH₂CH₃)₄(TEOS)为原料, 采用化学沉淀法制备了不同含硅量的羟基磷灰石, 并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对材料进行了表征。结果表明较低温(40℃)时有利于合成纯净的仿生纳米含硅羟基磷灰石, SiO₄^4-取代部分PO₄^3-进入羟基磷灰石的晶格。随着含硅量的增加, 仿生纳米含硅羟基磷灰石的结晶度和晶粒尺寸均降低, 晶胞参数a和c均增大。     

硅掺杂羟基磷灰石生物活性微粉对人血清白蛋白的吸附特性

对含硅羟基磷灰石(Si-HA)与人血清白蛋白(HSA)的吸附特性及动力学特征进行了研究,计算了表观活化能,用等温吸附曲线进行拟合。结果表明,该吸附属于Langmuir型。Si-HA和HA吸附HSA的表观活化能分别为21.28和35.57 kJ.mol-1,20℃下吸附反应的速率常数分别为1.48和1.34 min-1,饱和吸附量分别为25.34和21.34 mg.g-1,Si-HA具有比纯HA更好的吸附优势。通过XRD、FTIR及荧光光谱分析,探讨了HSA在Si-HA和HA表面的吸附作用机制,表明Si-HA与蛋白表面吸附反应是以化学吸附为主、包含物理吸附的混合吸附过程。从分子结构的角度揭示了Si-HA和HA吸附蛋白质性能的差异,为进一步探讨Si-HA和HA生物相容性提供了新途径。     

硅替代纳米羟基磷灰石的研究进展

硅元素掺杂羟基磷灰石可有效提高移植骨组织生物活性和生物相容性,在骨修复材料领域有着广泛的研究。概述了硅元素在骨修复材料中的作用,硅替代纳米羟基磷灰石粉体的制备、表征方法、替代机理及硅替代羟基磷灰石生物陶瓷在体内、体外实验中的最新研究成果,同时综述了硅替代羟基磷灰石目前存在的一些问题和其在骨修复材料方面的发展前景。     

纳米羟基磷灰石粉体的水热合成

采用Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)3PO4·3H2O作为反应前驱物,通过水热合成颗粒尺寸在100nm以下的短棒状或针状HA晶体.X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FTIR)分析讨论水热温度、反应时间、表面活性剂和烧结与物相组成、晶粒尺寸和晶体形貌的关系.实验结果表明升高反应温度和延长反应时间有利于HA的生成;表面活性剂有助于改善粉体的分散性能;烧结能提高晶体的结晶程度,但粉体易团聚,当温度高于800℃时HA发生分解.     

TiO2纳米管表面蛋白质-羟基磷灰石复合涂层及其结合强度

采用阳极氧化法在钛表面制备不同管径的TiO2纳米管,450℃热处理后经牛血清白蛋白(BSA)与钙磷的共沉积得到载有BSA的羟基磷灰石(HA)涂层.经检测发现,170nm管径的TiO2表面比100和50nm管径的表面具备更好的矿化能力,HA的形成能力随管径的增大而提高.大管径表面得到的涂层结合强度高于小管径的,可达16.95MPa.经过真空预矿化的试样,涂层结合强度明显高于未经过预矿化的试样,且HA涂层生长速率加快.BSA与磷酸钙在真空预矿化后共沉积到氧化钛纳米管表面,短时期内形成BSA-HA涂层,是在钛基生物材料表面制备生物活性涂层的有效方法.     

超声化学法合成纳米羟基磷灰石粉体的研究

以Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4为原料,应用超声化学法制备得到了尺寸约20nm×120nm、分散性良好的针状羟基磷灰石(HAp)纳米粉体.对比研究了超声化学法与传统的化学沉淀法对HAp粉体的结晶性能、Ca/P摩尔比和产率的影响.研究表明,与传统的化学沉淀法相比,超声化学法可以在较短的时间内显著地提高纳米HAp的合成效率、结晶度、Ca/P摩尔比和产率.     

Eu在羟基磷灰石中的掺杂及其发光性能研究

本文采用化学沉淀法制备了Eu3+掺杂的羟基磷灰石材料(HAP∶xEu),使用X射线衍射、红外光谱以及荧光光谱等对其结构及发光特性进行了研究。分析表明,制备得到的掺杂羟基磷灰石具有晶态结构,其红外谱中出现隶属于OH-、PO3-4的特征振动峰。光谱分析结果表明,在394nm波长激发下,掺杂Eu的羟基磷灰石样品的荧光发光强度和荧光寿命呈现随掺杂浓度的增加相反的变化趋势:发光强度增加6倍同时其荧光寿命却下降了约30%。此外,样品中电偶极跃迁与磁偶极跃迁强度之比(IR/IO)随Eu3+掺杂浓度增加表明Eu占据羟基磷灰石晶格中的CaⅡ不对称位点的比例大于占据CaⅠ对称位点的比例,并可受到掺杂量的影响。     

含钾羟基磷灰石粉体的制备及其吸附性能研究?

采用化学沉淀法制备出 Ca3(PO4)2粉体,经过高温煅烧得到α-Ca3(PO4)2粉体.将粉体投入到KOH 溶液中,在120℃温度下水化不同时间,制备出含钾羟基磷灰石粉体,利用 X 射线衍射,透射电子显微镜进行分析表征.再将含钾羟基磷灰石粉体投入到NaF溶液中,研究粉体对 F－的吸附性.实验结果表明,含钾羟基磷灰石粉体对氟离子的吸附采用Lagerg-ren拟二级反应动力学方程拟合效果较好,吸附速率较快,吸附机制主要是通过离子交换作用.将吸附过程通过 Langmuir/Freundlich 吸附等温模型拟合,采用Langmuir模型拟合效果较好,静态吸附饱和量为31．55 mg/g.     

水热法合成羟基磷灰石晶须的工艺研究

纳米羟基磷灰石（HAP）增强聚合物基复合材料是替换硬组织的最理想材料，是植入材料的研究重点之一。为了制备与天然骨结构非常相似的复合材料，必须首先制备出性能优良的的纳米HAP粉体。对水热法制备HAP纳米晶须的工艺进行了研究，研究了反应时间、温度、起始反应物的浓度、钙磷比以及反应体系的pH值对合成HAP纳米晶须形貌的影响。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和红外光谱（FT-IR）法，对制备的羟基磷灰石进行了表征和分析。结果表明：生成的HAP晶须的长度及长径比随反应时间的延长而增大。温度〈150℃时，得到HAP晶须；温度〉180℃，则得到细小HAP晶体的聚集产物。当反应物的pH=9时，得到的是缺钙型的HAP；当反应物的pH〈4时，产物中出现新相磷酸氢钙；当pH=2时，得到纯的磷酸氢钙。     

分子量为3000的壳聚糖与牛血清白蛋白相互作用的研究

在模拟人体生理条件下,利用荧光光谱、圆二色谱、紫外-可见吸收光谱法和三维荧光法研究了3 000分子量的壳聚糖(CS)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明,CS对BSA的紫外吸收光谱具有增强作用,而对荧光光谱具有较强的荧光猝灭作用且峰位明显蓝移8~10 nm。用Stern-Volmer方程分别对实验数据进行分析,得出结论,CS对BSA的荧光猝灭作用是属于静态荧光猝灭;与其反应生成了新的复合物,发生了分子内的非辐射能量转移;并求得相互作用过程的结合常数KA(Kb)和热力学参数(ΔG、ΔH、ΔS),确定了它们之间的主要作用力是静电作用力,但疏水作用也不可忽略。圆二色谱、同步荧光光谱和三维荧光光谱法表明了CS对牛血清白蛋白的构象和所处的微环境发生了一定程度的变化。     

荧光光谱法研究头孢孟多脂与牛血清白蛋白的相互作用

模拟生理条件下,用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究头孢孟多酯和牛血清白蛋白(BSA)结合反应的特征。研究表明:头孢孟多酯与BSA形成复合物,从而猝灭BSA的内源性荧光,该过程为静态猝灭过程。根据SternVolmer方程得出不同温度下结合位点数n和结合常数Ka;结合位点位于BSA的亚结构IIA中。通过计算相应的热力学参数,确定头孢孟多酯与BSA之间的作用力主要为静电作用力。利用同步荧光光谱探讨了头孢孟多酯与BSA作用前后白蛋白的构型变化。Hill系数nH1,表明头孢孟多酯有弱的负协同作用。此研究不仅对于揭示体内药物动力学问题和指导临床合理用药具有一定意义,而且对药物分子设计及新药开发等也具有重要指导意义。     

碳量子点的制备及与牛血清蛋白的相互作用

以木炭为碳源,分别采用回流、微波及超声等不同方法制备碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)。比较不同方法的优劣并优化反应条件、考察不同因素对其荧光量子产率的影响。得到最佳制备方法,制得粒径较小的荧光CQDs,用钝化剂PEG2000修饰后,提高其荧光寿命和量子产率。将修饰后的CQDs应用于与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的相互作用,采用紫外吸收光谱法和荧光光谱法探讨其相互作用机理。结果表明,经回流法所制CQDs的荧光量子产率最高,其与BSA之间的荧光猝灭为静态猝灭过程。     

TiO2纳米管阵列膜对牛血清白蛋白的吸附与脱附

采用电化学阳极氧化法以含氟的乙二醇溶液为电解液阳极氧化纯钛制备出排列规则的高长径比TiO2纳米管阵列膜,并用扫描电镜(SEM)、比表面积仪表征了TiO2纳米管阵列膜的形貌和比表面积。结果表明,所制得的TiO2纳米管阵列的管径约180nm,管长可达230μm,比表面积约59.8m2/g。以牛血清白蛋白(BSA)为药物蛋白分子的模型,并研究了TiO2纳米管阵列膜对BSA的吸附和脱附行为,考察了溶液pH值、BSA初始浓度和溶液离子强度对BSA吸附的影响与吸附态的BSA在不同pH值的PBS溶液中的释放行为。结果表明,BSA分子在其等电点(pH值=4.8)附近较容易吸附到TiO2纳米管上,吸附量随着BSA初始浓度的增加而增加,较高的离子强度会降低BSA的吸附,碱性条件下吸附态的BSA容易从TiO2纳米管上脱附,并由于纳米管的扩散限制效益呈现一定程度的缓释。     

Enhanced antithrombotic effect of hirudin by bovine serum albumin nanoparticles

The aim of this study was to design hirudin-loaded bovine serum albumin (BSA) nanoparticles to control release and improve antithrombotic effect of hirudin. BSA nanoparticles were designed as carriers for delivery of hirudin. Hirudin–BSA nanoparticles were prepared by a desolvation procedure and cross linked on the wall material of BSA. The hirudin–BSA nanoparticles were characterised by particle size distribution, zeta potential, entrapment efficiency, differential scanning calorimetry (DSC), and powder X-ray diffractometry (PXRD). The in vitro release characteristics and pharmacological availability were investigated. The morphology of hirudin–BSA nanoparticles was approximately spherical. The mean particle size was 164.1 ± 5.40 nm and the zeta potential was ?20.41 ± 0.64 mV. The mean entrapment efficiency and drug loading were 85.14% ± 4.79% and 66.38% ± 3.54%, respectively. Results from DSC and PXRD revealed that hirudin in BSA existed in an amorphous state. The release behaviours of hirudin from BSA nanoparticles in phosphate buffer solution were fitted to the bioexponential model. The in vivo result obtained after intravenous injection of hirudin–BSA nanoparticles in normal rats demonstrated that BSA nanoparticles could prolong the antithrombotic effect of hirudin in comparison with hirudin solution. These results suggest that hirudin–BSA nanoparticles may be a promising drug delivery system for thrombosis and disseminated intravascular coagulation therapy.     

水相合成 CdS纳米晶标记牛血清白蛋白

利用水相中直接合成的CdS纳米晶，与牛血清白蛋白(BSA)进行偶连标记。通过分子筛层析对标记后的牛血清白蛋白进行纯化，在紫外灯下即可观察到标记蛋白的荧光。对CdS纳米晶标记后的牛血清白蛋白的荧光光谱的研究表明，标记蛋白后的CdS纳米晶其荧光无明显淬灭。     

N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸支架吸附牛血清白蛋白研究?

采用二次相分离制备7种 N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸(NHCS/PLLA)支架,考察其在模拟体液中对牛血清白蛋白(BSA)的吸附性能,并研究其吸附等温式、吸附动力学和热力学行为等.结果表明,在37．0℃、BSA 的初始浓度为2．5 mg/mL 时,50 kD-NHCS-3与PLLA质量比为5/5制得的 NPs3支架对BSA 的吸附容量最大,达928．53 mg/g;吸附遵循Langmuir吸附等温式和准一级动力学方程,可为分离纯化BSA提供借鉴.     

钛表面自组装牛血清白蛋白以控制血小板粘附行为的研究

将牛血清白蛋白通过自组装方法组装到钛表面,以改善其血液相容性.首先,用氢氧化钠活化钛,得到有活性羟基且带负电荷的多孔表面,然后浸入带正电荷的聚赖氨酸溶液,最后浸入带负电荷的牛血清白蛋白溶液.通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察自组装前后表面形貌变化,通过傅立叶红外漫反射(FTIR)检测各步处理层表面基团变化,通过视频接触角观察各步处理后钛表面接触角变化,通过体外血小板粘附实验评价自组装前后表面血液相容性变化.实验结果表明,牛血清白蛋白组装到钛表面后,血小板的粘附行为得到有效控制,钛表面的血液相容性显著改善.     

牛血清环境下等离子喷涂ZrO_2增强羟基磷灰石涂层的摩擦磨损性能

为了研究ZrO_2增强羟基磷灰石(HA)复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能,首先,采用等离子喷涂技术在钛合金基体上制备了ZrO_2含量分别为0、15wt%和30wt%的HA生物陶瓷涂层;然后,分析了ZrO_2/HA复合涂层的物相成分和结合强度;最后,采用UMT-3销盘摩擦试验机研究了ZrO_2/HA复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能,观察涂层磨损表面微观形貌并分析了磨损机制。结果表明:HA涂层的主要物相为HA,15wt%ZrO_2/HA复合涂层和30wt%ZrO_2/HA复合涂层中的ZrO_2以立方相形式存在,并且衍射峰强度高于HA的。随着ZrO_2含量增大,涂层的结合强度明显增大。ZrO_2/HA复合涂层与纯HA涂层相比,有更好的耐磨性和更低的摩擦系数。纯HA涂层的磨损机制以犁沟效应和磨粒磨损为主,而15wt%ZrO_2/HA复合涂层和30wt%ZrO_2/HA复合涂层的磨损机制为脆性剥落磨损。     

Study of biodistribution of methotrexate-loaded bovine serum albumin nanospheres in mice

Nanospheres made from natural hydrophilic polymers have been proved efficient in terms of better drug-loading capacity, biocompatibility, and possibility less opsonization by reticuloendothelial system (RES) through an aqueous stearic barrier. Hence, nanospheres containing methotrexate were prepared from bovine serum albumin (BSA) by a novel pH coacervation method. A drug-to-polymer ratio study was carried out to determine the carrier capacity. The batch with the highest drug loading was subjected to in vitro analysis. It was found to provide a slow release after an initial burst release. Biodistribution of nanosphere-bound drug was compared with that of free drug in mice. It was observed that the percentage increase in drug distribution to the lungs, liver, and spleen was markedly high from the nanosphere when compared to free drug.