纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨修复材料的共沉淀法制备及其性能表征

通过共沉淀法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨修复材料,并采用 TEM、IR、XRD、TGA 及万能材料试验机等手段对材料进行分析表征,还通过对材料的燃烧试验研究了复合材料中两相间的分散均匀性。结果表明:复合材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨矿物相的弱结晶含碳酸纳米晶体,并均匀分散于有机相壳聚糖中;复合后壳聚糖在 1655cm-1的酰胺Ⅰ谱带和 1599cm-1 的—NH2 吸收峰均向低波数方向移动,暗示复合材料中两相间发生了相互作用。复合材料的力学性能较之两种单组分材料有明显的改善,当纳米羟基磷灰石/壳聚糖重量比为 70/30 时,复合材料的抗压强度最高,达120MPa左右,可满足骨组织修复与替代材料的要求。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料的制备和性能研究

用溶液共混法在常温常压下制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料.用燃烧实验、IR、XRD、SEM及TEM对复合材料的组成结构及形貌进行了分析和观察,并初步研究了其力学性能.结果表明该复合材料中纳米羟基磷灰石均匀分散在壳聚糖和羧甲基纤维素网络结构中,三组分间还产生了一定的相互作用,其形态、尺寸及结构与自然骨类似,且其抗压强度比纳米羟基磷灰石/壳聚糖二元复合材料更高;同时,通过调节各组分比例,可制得不同抗压强度的复合材料.因此,该三元复合材料可望作为一种新型可降解的非承重部位骨修复材料,在生物医学材料的研究中具有重要意义.     

羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖组织工程骨的制备及表征

以京尼平(Genipin)为交联剂,通过粒子沥滤结合冷冻干燥工艺制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖复合支架。然后依据组织工程的原则,将pcDNA3.1-血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)165质粒转染后的骨髓间充质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs)与支架复合构建组织工程骨。最后将该组织工程骨植入到兔桡侧,观察其成骨能力及降解速度。结果表明:京尼平交联的支架材料的微观结构、力学性能与天然松质骨相似,可满足支架材料的要求;且支架材料具有自发荧光特征,便于观察支架的微结构及界面上细胞的粘附情况;动物实验表明所得复合骨具有生物相容性好、无毒副作用的优点及促进局部微血管形成、加快骨缺损修复的作用,其降解速度与骨生长速度基本匹配,是一种潜在的性能优良的骨修复材料。     

微囊化壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸复合材料

以多聚磷酸钠(TPP)为交联剂,采用乳化交联法制备了牛血清白蛋白(BSA)壳聚糖控释微球(CMs)。将微球与纳米羟基磷灰石/胶原(nHAC)、聚乳酸(PLA)按不同比例混合,采用热致分相法制备了CMs/nHAC/PLA复合支架材料。利用扫描电镜、激光粒度分析仪、压汞仪和力学性能测试仪考察了微球与复合支架的性能。结果表明：所制备的壳聚糖微球形态良好,呈规则球形,粒径主要分布在20～50μm;随 BSA 初始用量的增加,微球的载药量从0.78%增大到2.74%,但包封率从86.9%下降到78.4%;控制CMs用量不超过PLA 质量的30%,则可保证微球在CMs/nHAC/PLA中的均匀分布,此时复合材料的孔径主要分布在100～200μm,孔隙率不低于83.1%,压缩强度在1～2 MPa。这种复合支架材料可望作为人体非承重部位的植入骨修复体和组织工程支架使用。     

有机—羟基磷灰石复合骨替代材料

本文对有机－羟基磷灰石复合生物材料的发展,研究近况作综述,对今后的发展方向也作描述。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨水泥的固化机理研究

制备了以ZnO为促凝剂的n-HA／CS复合骨水泥，并对其理化性能和固化机理进行了研究．结果表明，当ZnO／复合材料比为1／S，固化液／（复合材料＋ZnO）之比（L／P）为1．2mL／g时，骨水泥的抗压强度及其对应的固化时间均能够满足临床操作的需要；骨水泥快速固化的机理是其中的Zn^2＋和Ca^2＋与壳聚糖的氨基之间发生了络合反应所致，并形成了密实网络结构，其较大的收缩力使其中的水分子迅速排出，从而实现了骨水泥的快速固化，并赋予其较高的固化强度．     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合生物材料研究

骨的特殊性能决定了其在人体中起重要的功能作用,人工骨材料对骨缺损的治疗有重要意义。羟基磷灰石是人和动物骨骼的主要无机成分;壳聚糖是天然可降解多糖,降解产物为对人体组织无毒、无害的氨基葡萄糖。纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合生物材料可以实现羟基磷灰石和壳聚糖两者的优势互补,具有优良的生物活性、生物相容性和力学性能。介绍了近年来纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合生物材料的主要合成方法(如共混法、共沉淀法、原位沉析法、交替沉积法和模拟体液法等),并在此基础上介绍了基于纳米羟基磷灰石/壳聚糖的三元复合材料的研究及发展情况;最后,展望了纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合生物材料未来的发展方向。     

超顺磁性羟基磷灰石/壳聚糖棒材的制备

以壳聚糖膜为模板将磁性羟基磷灰石前驱体的壳聚糖醋酸溶液与NaOH凝固液隔离,OH^-向磁性羟基磷灰石前驱体的壳聚糖醋酸溶液内部的渗透引起pH值变化,导致质子化的壳聚糖在模板上沉积的同时无机物就地生成,原位复合制备出无机纳米颗粒分散均匀的磁性羟基磷灰石／壳聚糖（HA／CS）复合棒材．生成的超顺磁性四氧化三铁和羟基磷灰石颗粒大小均一（大约长30nm,宽20nm）,在基质中分布均匀、没有出现明显的团聚现象．     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖杂化材料的制备

以原位沉积法为基础, 采用水热处理法制备羟基磷灰石(HA)/壳聚糖(CS)杂化材料, 以解决HA在CS基体中分布不均和结合不紧密的问题. 研究表明, 通过水热处理后所得到的杂化材料是由CS分子和低结晶度的HA晶体所组成. 其中HA的晶体尺寸为纳米级, 均匀分布在CS分子中. 而且杂化材料中的HA和CS都出现沿C轴方向的择优生长. 同时还发现, 在所得杂化材料中的HA晶体与CS分子出现了较强的化学键合作用, 且这种化学键合作用的强度随水热处理温度的升高而增强, 其中当水热处理温度为100℃时,这种化学键合作用达到最强.     

有机-羟基磷灰石复合骨替代材料

本文对有机－羟基磷灰石复合生物材料的发展、研究近况作综述,对今后的发展方向也作描述。     

羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的研究进展

HA/聚合物生物降解复合材料在一定程度上模仿了天然骨,可降解聚合物成分逐渐被机体溶解吸收或新陈代谢排出,HA陶瓷成分在体液的作用下,会发生部分降解,游离出钙和磷,并被人体组织吸收、利用、生长出新的组织;同时可降解聚合物成分对HA的过快降解具有控制作用,使得HA降解与新生骨组织生成速率匹配.总结了羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的最新研究进展,并分析了目前该材料在研究和临床应用上存在的问题,讨论了其未来的发展方向.     

电磁缺陷修复材料研究进展

研究了电磁缺陷修复材料在飞行器边缘、缝隙等表面电磁缺陷散射控制中的应用,阐述了其原理和发展状况。给出了表面电磁缺陷的基本定义,分析了其散射特点,并提出电磁缺陷修复原理及基本方法。电磁缺陷修复材料主要包括用于表面波抑制的磁性材料、用于窄缝隙保证电连续的导电材料和用于边缘散射控制的渐变阻抗材料等三类,重点介绍了用于边缘散射控制的渐变阻抗材料。该渐变阻抗材料基于图形渐变频率选择表面的概念,加载于边缘考虑平行极化和垂直极化两种情况,并与边缘锯齿化和未加载情况进行比较。从研究情况来看,经过恰当的材料选取和合理的阻抗梯度设计,渐变阻抗材料可以有效控制边缘散射,并能取得宽带效果。最后展望了渐变阻抗材料在电磁散射及电磁辐射领域的应用前景。     

壳聚糖类复合材料应用于骨修复的研究进展

壳聚糖是天然多糖类高分子化合物甲壳素的脱乙酰产物,具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性,可作为骨修复材料,并可应用于骨组织工程材料中的三维生长支架,作为种子细胞或活性生长因子的生物载体材料.综述了壳聚糖类复合材料在骨填充修复材料、骨组织工程和软骨组织工程方面应用的状况及前景.     

胶原/壳聚糖/羟基磷灰石复合微球的制备及表征

首先探讨了实验参数对胶原/壳聚糖复合微球的影响,确定了胶原/壳聚糖的最佳理论质量配比以及戊二醛和氢氧化钠的最佳加入量。随后,在上述最佳条件的基础上,采用分散乳化法制备了具有不同羟基磷灰石(HA)含量的胶原/壳聚糖/HA三组分复合微球。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对微球进行了表征,并探讨了HA的含量对微球组成、形态和分散性的影响。结果表明,复合微球的分散性随着HA含量的增加而逐渐提高。当HA含量为30%时,可以获得球形规则、分散性高且粒径分布均匀的复合微球,所得微球的平均粒径约为5μm。然而,当HA含量超过30%时会导致微球的球形呈现不规则的特征。     

纤维素/壳聚糖复合材料的制备与应用研究进展

纤维素/壳聚糖复合材料利用纤维素提高了共混材料的力学性能,同时保持了壳聚糖优良的生物相容性和抗菌性,无毒无污染。但是二者分子内和分子间含有大量的氢键,使得在水和常规有机溶剂中很难溶解,限制了复合材料的加工和应用,离子液体的出现为二者的溶解和复合提供了新的思路。综述了纤维素/壳聚糖复合材料的制备方法、制备体系及在工业吸附、生物医疗、食品包装和纺织工业领域的应用,重点介绍了离子液体在此复合材料制备过程中的应用,以为纤维素/壳聚糖复合材料的制备工艺和应用发展提供参考。     

仿生有序结构羟基磷灰石研究进展

羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)与人体硬组织主要无机组分具有相同的化学组成,因而被认为具备良好的生物相容性、可降解性和生物活性,并已在生物医学领域得到广泛应用.迄今为止,形态丰富的HAP纳米材料及其合成方法已经被报道出来,但是具有仿生有序结构的HAP材料及其制备方法仍然是相关领域最具挑战性的方向.在包...     

Bioactive Materials for Regenerative Medicine: Zeolite‐Hydroxyapatite Bone Mimetic Coatings

We report the synthesis and characterization of a novel zeolite‐hydroxyapatite composite coating on titanium alloys and stainless steel. The zeolite‐hydroxyapatite coating is superhydrophilic and outperforms the state‐of‐the‐art Ti6Al4V alloys in corrosion resistance tests in aggressive pitting NaCl media, phosphate buffer solution with BSA protein, as well as highly complex DMEM cell culture media. And the composite coating also eliminates the elastic modulus mismatch between coating and bone. In addition, the composite coating has an osteoconductive and osteoinductive effect on hFOBs, indicating that it may enhance osteointegration of implants and speed up post‐surgical recovery, and thus reduce the need for recurring implant replacement surgeries. Replacing titanium with zeolite‐hydroxyapatite coated steel can also significantly reduce implant cost while improving implant lifespan.     

电纺制备明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯抗菌复合纳米纤维的研究

本研究模拟细胞外基质成分与结构, 采用静电纺丝法成功制备出明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯四元复合纤维。重点考察该体系中物质浓度对复合纤维形貌及抗菌性能的影响。结果表明: 明胶浓度增大会增大纤维的直径, 但浓度过大会出现粘连现象, 其最佳浓度为15~20%; 加入壳聚糖(CS)会出现细纤维分支, 其浓度为1%左右较佳; 增加羟基磷灰石(HA)浓度, 可提高电纺液的导电性, 降低纤维中的珠状物和粘联现象发生, 粒径为12 μm的HA浓度为5%时纤维形态较好; 加入氧化石墨烯后可使纤维形态均匀、光滑。最后对四元复合纤维进行了抗菌性能考察, 发现氧化石墨烯的加入增强了复合纤维的抗菌性。明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯四元复合纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较好的抗菌效果。     

羟基磷灰石／高分子复合生物材料的研究进展

综述了羟基磷灰石(HAP)与人工合成高分子、天然生物蛋白等复合材料研究进展。并对复合材料制备过程中制备方法、高分子结构对材料性能如生物活性及材料力学性能影响与对生物力学性能增强机理进行讨论。为进一步对HAP-高分子复合材料研究提供参考。