碳酸根替代对磷灰石块体和涂层生物矿化的影响研究

应用体外实验方法(in vitro)研究了不同碳酸根替代量的磷灰石块体和电泳沉积涂层的生物矿化性能,通过XRD和SEM等手段分别研究了块体和电泳涂层样品的生物矿化过程.研究结果表明,碳酸根掺杂形成的磷灰石结晶程度差、晶粒尺寸小,利于块体的烧结致密及在SBF溶液中表面类骨碳酸羟基磷灰石矿化层(HCA)的形成.然而,碳酸根掺杂大大减少了涂层中气孔孔径和孔隙率,不利于矿化层的沉积生长,削弱了涂层的生物矿化性能.     

生物活性玻璃的红外漫反射光谱研究

对傅立叶变换红外漫反射光谱分析(FTIR)技术在生物玻璃生物活性研究中的应用进行了分析论述，并对生物玻璃在模拟生理溶液(SBF)中反应不同时间其表面碳酸羟基磷灰石(HCA)的形成机理进行了理论探讨。     

生物水泥中羟基磷灰石的低温合成

通过各种不同于传统烧结方法的途径，首先在 温下合成活性磷酸钙，再通过不同的实验条件生成活性羟基磷灰石水化产物，采用ＸＲＤ和ＳＥＭ技术分析了作为生物水泥的几个矿相间的关系。研究认为：Ｃａ５（ＰＯ４）３．ＯＨ、Ｃ３Ｆ．ｘＨ２Ｏ和Ｃａ（ＯＨ）２矿相可能共生。从而进一步提出活性生物水泥相组成的初步设想。     

羟基磷灰石和碳酸羟基磷灰石结构和细胞相容性的对比研究

采用湿化学法制备碳酸羟基磷灰石(CHA)。研究了碳酸根替代对晶体结构和表面能的影响,通过细胞培养实验,比较了羟基磷灰石(HA)和CHA表面的细胞贴附和增殖情况,探讨了表面能与细胞相容性的关系。用X射线衍射和红外光谱分析了晶体结构,用接触角测定仪测量接触角,进而计算样品的表面能。结果表明:湿化学法碱性条件下制备的是以B型替代为主的CHA,其表面能的极性分量高于HA表面能的极性分量,成骨细胞能够在材料表面良好黏附和增殖,具有良好的细胞相容性。     

碳酸根羟基磷灰石的制备技术及研究进展

综述了碳酸根羟基磷灰石的制备方法和国内外研究进展,归纳了计算碳酸根含量和判断替代类型的方法,对该领域的发展前景及今后的研究趋势进行了评述。     

熔融法生物玻璃与溶胶-凝胶法生物玻璃的矿化特性研究

采用X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等方法对比分析了熔融法生物玻璃45S5与溶胶-凝胶法生物玻璃58S及77S的体外生物矿化性能,对它们表现出来的生物矿化性能差异进行初步的机理研究.结果表明,这3种生物玻璃中,58S具有最好的生物矿化性能,在37℃的模拟体液(simulated body fluid,SBF)中浸泡反应8 h即能在表面矿化形成结晶度较好的碳酸羟基磷灰石(HCA).     

固相离子交换法制备碳酸羟基磷灰石涂层的研究

通过涂覆-烧结法在氧化铝(Al2O3)基体上制备羟基磷灰石(HA)/氟羟基磷灰石(FHA)双层涂层,然后采用固相离子交换法在湿CO2气氛中对HA表层进行碳酸化处理。XRD、FTIR和SEM测试结果表明:FHA中间层能有效地抑制HA与Al2O3的反应,湿CO2气氛中的湿气有利于分解相的恢复,而碳酸根能进入到表面涂层结构内部,形成A型替代为主的碳酸羟基磷灰石(CHA)。所获得的双层涂层具有多孔粗糙的表面,但与Al2O3基体结合紧密。     

HA/TCP双相陶瓷的生物矿化研究

采用新型动态体外模拟系统对HA/TCP双相陶瓷进行了体外生物矿化性能研究,通过SEM、EDAX、FT-IR等测试手段研究并分析了模拟体液流速以及钙磷离子补充在矿化过程中对样品表面磷灰石晶体生长影响.研究发现,较低的模拟体液流速下样品表面形成针片状碳酸化羟基磷灰石晶体,而在较高的流速下,晶片交错生长,形成网状结构,将样品表面完全覆盖.同时,模拟体液Ca2+的及时补充也有助于矿化层的形成.     

初始碳酸根含量和热处理对碳酸羟基磷灰石制备和性能的影响

以湿化学法制备了不同碳酸根含量的碳酸羟基磷灰石(carbonated hydroxyapatite,CHA).研究了热处理温度和气氛对这些CHA的烧结、热稳定性和碳酸根替代的影响.通过X射线衍射、Fourier变换红外光谱及热分析等多种测试手段表征了CHA粉体的特性.结果表明:CHA坯体的烧结温度和粉体的热稳定性与初始的碳酸根含量有关,含量越高,烧结温度越低,热稳定性越差.热处理过程中,CHA中碳酸根的替代量随热处理温度的升高而减少,并在热处理过程中A位的碳酸根较B位的碳酸根在更低的温度下失去.湿二氧化碳气氛能促进CHA的烧结,减少碳酸根的损失,提高热稳定性,有利于生成以B型替代为主的CHA.     

多孔羟基磷灰石的制备工艺研究

本文论述了几种常用的多孔羟基磷灰石的制备方法,详述了各种方法的制备工艺和基本原理,分析了合成条件、影响因素及各种方法在制备多孔高生物活性纳米羟基磷灰石过程中的优缺点,以及现存的一些问题。     

沉淀法制备碳酸羟基磷灰石的影响因素

通过沉淀法制各了高碳酸根(CO32-)含量的纳米碳酸羟基磷灰石(nanosized carbonated hydroxyapatite,CHA).研究了合成温度、初始原料碳酸氢钠(NaHCO3)和磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]的摩尔比[n(CO32-)/n(PO43-)]和pH值对CO32-替代的影响.用X射线衍射和透射电镜表征CHA粉体的物相组成和形貌.用碳硫元素分析仪和红外光谱研究了CO32-替代的含量和类型.结果表明:随着合成温度的升高或原料中CO32-浓度的减小,CHA晶粒尺寸和长径比增加;合成CHA中的晶相组成和CO32-含量主要由n(CO32-)/n(PO43-)决定;而CO32-的替代类型则主要取决于n(CO32-)/n(PO43-)和pH值.在高pH值或高n(CO32-)/n(PO43-)的合成条件下,能够获得以B型替代为主的CHA.     

钛/羟基磷灰石生物复合材料的力学性能与生物学行为

采用粉末冶金法制备出不同钛含量的Ｔｉ／羟基磷灰石生物复合材料。研究了复合材料的组织结构、力学性能及其在模拟体液中的生物学行为。结果表明：在１２００℃烧结时,Ｔｉ和ＨＡ之间发生了化学反应,原始Ｔｉ含量较低时,反应产物主要为ＣａＴｉＯ３,ＣａＯ和一种类ＴｉＰ（ＴｉＰ－ｌｉｋｅ）相;当原始Ｔｉ含量增加到一定程度,将会有Ｔｉ２ｏＴＧ     

天然羟基磷灰石生物陶瓷的制备

用兽骨经过焚烧得到天然羟基磷灰石,采用超细粉碎法制备了亚微米羟基磷灰石粉体.进行了制备工艺的优化,同时结合SEM,XR,D等分析测试手段对获得的粉体进行了组分、颗粒尺度分布和微观形态分析.采用固相烧结技术制备天然羟基磷灰石生物陶瓷,确定了烧结工艺参数,即烧结温度1 350℃,烧结时间4h,并对制备的生物陶瓷样品进行了性能表征,利用XRD、傅立叶红外光谱及SEM对生物陶瓷样品的晶相组成、化学组成、形貌进行了表征.     

羟基磷灰石的实验合成研究

本文采用中和反应和复分解反应制备HA ,并分析讨论了温度、pH值、加料方式、加料速率及超声波等对合成HA的影响。成品用化学分析法测定Ca P值 ,部分采用X射线衍射法 (XRD)和电镜照相 (SEM)来鉴定样品HA的纯度。     

天然羟基磷灰石生物陶瓷的制备及性能表征

用兽骨经过焚烧得到天然羟基磷灰石,采用超细粉碎法制备了亚微米羟基磷灰石粉体,进行了制备工艺的优化,同时结合SEM,XRD等分析测试手段对获得的粉体进行了组分、颗粒尺度分布和微观形态分析。采用固相烧结技术制备天然羟基磷灰石生物陶瓷,确定了烧结工艺参数,即烧结温度在1250℃,成型剂的最佳添加量为6%,烧结时间4h。测得其陶瓷样品的烧失率为3.19%,密度为3.04g·cm-3。利用X-射线衍射和扫描电子显微电镜（SEM）对生物陶瓷样品的晶相组成和形貌进行了表征。     

内部连接的球形多孔羟基磷灰石支架的制备

采用高分子模板,通过注浆成型制备了球形孔结构的羟基磷灰石(hroxyapatite,HA)支架,研究了支架的微观结构、压缩强度和相容性.结果表明:改变工艺参数可以控制高分子模板中球体间胶黏面的大小,控制所制备的HA多孔体孔内连接的尺寸.制备的支架具有开口、均匀而内部连通的多孔结构,当孔径为200μm、孔隙率为65%时,压缩强度可达8MPa左右.体外生物模拟实验表明:多孔结构HA支架有很好的相容性.随多孔球体孔隙率和尺寸的增加,支架的细胞吸收率逐步增加.     

鱼鳞中纳米生物羟基磷灰石的提取

采用高温煅烧法从鱼鳞中提取羟基磷灰石(hydroxyaptite,HAP),研究了煅烧温度、时间和预处理液pH值对产物相组成和结构的影响。应用X射线衍射分析、红外光谱、元素分析和扫描电子显微镜对提取物进行了表征。结果表明：直接煅烧鱼鳞只能得到HAP与β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)的混和物。经过碱性溶液预处理后,800℃煅烧鱼鳞1h即可得到HAP。不同鱼鳞煅烧所得产物的钙与磷摩尔比有所差异。     

氧化锆增韧羟基磷灰石生物活性复合材料

本研究采用四方氧化锆多晶增韧羟磷灰石生物活性陶瓷，在不降低材料生物性基础上，提高材料断裂韧性指标。