多孔 n2 HA/ PA26复合材料的制备及性能

采用注塑方法制备了多孔纳米磷灰石/聚酰胺26 (n2 HA/ PA26) 复合材料 , 采用 SEM、XRD、IR、 力学性能测试考察了多孔材料的性能。结果发现 : 多孔纳米磷灰石/聚酰胺26复合材料的孔隙分布均匀 , 贯通性良好 , 孔的尺寸约为 100～700μm , 平均孔径约 300～500μm , 大孔壁上有丰富的微孔 ; 所得多孔复合材料的孔隙率可控 , 总孔隙率最高可达 881 6 %; 多孔材料的总孔隙率降低 , 则开孔率随之降低 ; 多孔纳米磷灰石/聚酰胺26 复合材料的抗压强度为 1. 1～15. 6 MPa , 压缩模量为 0. 4～1. 4 GPa ; 在总孔隙率相近的条件下 , 多孔材料的抗压强度随 n2 HA质量分数增加而升高; 发泡剂和发泡过程对组成纳米磷灰石/聚酰胺26复合材料的两组元材料的性质和结构无影响。这种多孔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。     

多孔ZnO/羟基磷灰石生物复合材料的制备与性能

利用放电等离子烧结技术制备多孔ZnO/羟基磷灰石（HA）生物复合材料,研究不同纳米ZnO含量对ZnO/HA复合材料微观结构、孔隙特征、力学性能、矿化和降解性能的影响。结果表明:烧结后ZnO/HA复合材料主要由HA相和ZnO相组成;随着ZnO含量提高,多孔ZnO/HA复合材料孔隙率缓慢增大,抗压强度略有减小,弹性模量变化不大;多孔ZnO/HA复合材料的孔隙率>40%,孔径在50～500 μm之间,抗压强度>148 MPa,弹性模量为6.5 GPa左右,能够满足骨修复材料的要求;模拟人工体液中矿化和降解实验表明,多孔ZnO/HA复合材料浸泡7天后表面开始形成大量类骨磷灰石层,且随着ZnO含量增加,磷灰石形成能力明显增强而降解速率加快。      

冷冻干燥/粒子沥滤复合法制备聚己内酯组织工程支架

采用冷冻干燥/粒子沥滤复合法制备聚己内酯(PCL)多孔支架,通过扫描电镜对支架的三维结构进行了表征,并计算了支架孔隙率.研究结果表明,与单一冷冻干燥法或粒子沥滤法相比,复合法制备的PCL支架具有孔隙率高(86%),孔隙结构均匀、孔隙连通性好、孔径可控等特点,支架结构可以通过调整预冷冻温度和造孔剂粒径进行控制.     

聚己内酯多级孔径支架的相分离/盐析复合工艺研究

采用相分离和盐析复合工艺,通过改变冷却温度、溶液浓度、溶剂/水比例、造孔剂用量等工艺制备聚己内酯多孔支架,通过扫描电镜观察支架形貌,采用压汞仪测量支架孔隙率及孔径,研究各工艺条件对支架多级孔径结构的影响.研究表明冷却温度-70℃、PCL溶液浓度10%、溶剂/水比例95/5、80%质量含量的粒径100～200μm NaCl造孔剂为最佳实验条件,可制备出具有100～350μm大孔、5～30μm小孔及＜10nm微孔的聚己内酯复合多级孔径支架,孔隙率高,连通性好,可应用于骨组织工程支架.     

软骨修复用 HA/PU多孔支架材料的制备与表征

研制了用于软骨的组织工程的HA／PU多孔支架材料，采用气体发泡法制备了三维贯通的多孔HA／PU支架材料，通过XRD、IR对其结构组成进行了分析，用DSC测量了玻璃化转变温度，用SEM观察了微观形貌和孔径尺寸，并计算了孔隙大小和孔隙率的分布．通过燃烧试验分析了HA／PU复合材料中HA的百分含量，并对力学性能进行了评估．结果表明，多孔HA／PU复合支架材料，其大小孔道相互贯通，孔径范围在100-800μm，大孔中含有微孔，孔隙率可达到78％-80％，HA含量达到30wt％，力学强度达到271kPa．多孔HA／PU复合材料具有一定的弹性，是一类性能很好的可望用于软骨修复的支架材料．     

β-磷酸三钙/聚L-乳酸与大鼠骨膜成骨细胞复合骨修复材料的研究

采用溶液浇铸-模压成型-沥滤方法制备了β-TCP/PLLA多孔支架材料, 将支架材料与大鼠骨膜成骨细胞复合获得新型组织工程骨修复材料. 通过抗压强度及压缩模量的表征研究了支架材料的力学性能; 采用SEM观测、MTT法、碱性磷酸酶活性及骨钙素分泌量检测细胞复合材料的体外成骨特性; 通过裸鼠肌袋种植, 以组织学方法评价细胞复合材料的异位成骨能力. 结果表明: β-TCP/PLLA多孔支架材料孔隙率可调, 孔径为100～00μm, 孔道相互贯通; 材料抗压强度和压缩模量随孔隙率的增大而降低, β-TCP复合PLLA后材料的力学性能高于同孔隙率的纯PLLA多孔材料; 复合支架材料适宜骨膜成骨细胞粘附和生长, 无细胞毒性; 骨膜成骨细胞复合β-TCP/PLLA支架材料的体外成骨特性良好, 且具有体内异位成骨能力.     

纳米羟基磷灰石/聚己内酯复合生物活性多孔支架研究

采用水热法制备了纳米羟基磷灰石（n-HA）及其与聚己内酯（PCL）的复合材料. 用熔融浇铸/食盐微粒浸出法制备了孔径在200～400μｍ、大孔互相贯通的复合材料支架. 通过细胞培养和体内动物实验研究了该支架的生物学性能. 结果表明,复合支架的孔隙率随致孔剂用量的增加而增加,而抗压强度随之而减小;支架的最大孔隙率可达86%,相应的抗压强度为2.4MPa. 成骨细胞在支架上的细胞粘附率和增殖随磷灰石含量增加而提高,复合材料明显高于单纯的PCL支架. 组织学观察显示,新生骨长入多孔支架和复合材料形成了直接的骨性结合. n-HA/PCL复合材料支架有很好的生物相容性和生物活性.     

骨组织工程用纳米羟基磷灰石/ 壳聚糖多孔支架材料的制备及性能表征

以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作溶剂,通过粒子沥滤法制备了 n HA/CS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及力学性能测试。结果表明n HA/CS复合材料中羟基磷灰石呈弱结晶状态,复合前后两组分的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,孔间贯通性高;复合材料/致孔剂质量比为1时,多孔材料的孔隙率为 53%,其抗压强度可达17 MPa左右,可以满足组织工程支架材料的要求。     

蜡球造孔法制备多孔HA陶瓷支架及其性能优化

组织工程支架的贯通性对其体内生物学表现具有重要影响。采用甲壳素溶胶体系和蜡球造孔剂制备多孔羟基磷灰石(HA)陶瓷支架, 考查在相同模压条件下, 不同浆料/造孔剂比例对多孔HA陶瓷支架的孔隙率、收缩率、贯通性、多孔结构以及抗压强度的影响。结果表明: 该方法可以制备具有高孔隙的多孔HA陶瓷支架, 随着造孔剂比例的增大, 支架的贯通性更好, 当浆料/造孔剂比例为1:1.2时可以得到孔隙率、贯通性、力学性能最优的多孔HA陶瓷支架。     

PES/HA多孔生物材料的制备及其生物相容性

制备PES/HA复合材料,红外光谱分析显示该复合材料主要是物理结合;以氯化铵为制孔剂,制备复合材料与制孔剂质量比为1∶0.25,1∶0.5,1∶0.75,1∶1的多孔复合材料。测定PES/HA孔结构复合材料吸水率。当复合材料与制孔剂质量比为1∶0.25时吸水率为40%。制孔剂含量比例越高,复合材料吸水率越高,当复合材料与制孔剂质量比为1∶1时PES/HA复合材料吸水率为88%。通过光学显微镜和电镜比较发现4组复合材料孔径多数分布在200~300μm之间,最小孔径约为40μm,最大孔径约为470μm;体外培养MG-63细胞,通过噻唑蓝(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltet razolium bromide,MTT)研究PES/HA复合材料对细胞毒性的影响,PES/HA复合材料毒性级别为I,该材料对MG-63细胞无毒性,这种细胞在PES/HA多孔材料表面和孔结构中粘附良好,细胞伸出多个伪足贴附在材料表面及孔壁上。     

多孔磷酸钙骨水泥组织工程支架的高分子灌注增强

利用棒状谷氨酸钠晶体作为造孔粒子,采用可溶盐造孔法,制备了三维连通的大孔径多孔磷酸钙骨水泥支架,分别将明胶(Gelatin) 、聚乳酸2羟基乙酸共聚物(PLGA) 、聚乳酸(PLA) 、聚己内酯(PCL) 、聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)灌注到多孔磷酸钙骨水泥(CPC)支架的孔隙中以改善支架材料的力学性能。结果表明,5 种高分子材料与水的接触角大小顺序为PHBV > PCL > PLA > PL GA > Gelatin , 复合支架材料的强度随高分子材料与水接触角的减小而增大;除PHBV外,其余4种均有明显的增强效果,其中Gelatin/CPC复合支架增强效果最好,强度达到2. 25 MPa±0. 02 MPa ,是CPC支架强度的25倍。经过增强的大孔径多孔磷酸钙骨水泥复合支架可用作骨组织工程支架材料。      

纳米非计量磷灰石/聚合物复合支架的制备和性能研究

采用快速成形法制备了孔径和孔隙率可控、大孔互相贯通的纳米缺钙羟基磷灰石(cd-HA)与聚己内酯(PCL)复合材料多孔支架,并对复合支架的微结构进行了表征.通过细胞培养和体内动物实验研究了该支架的生物学性能.结果表明:复合材料的亲水性和细胞粘附率随磷灰石含量增加而提高;成骨细胞在复合支架上的增殖明显高于纯PCL;μ-CT和组织学分析结果显示,新骨在支架的表面形成并长入其中.相互贯通的多孔支架促进了细胞的增殖和新骨长入支架内部.cd-HA/PCL复合材料支架具有很好的生物相容性,在组织工程领域中有潜在的应用前景.     

注射成型羟基磷灰石/聚酰胺6多孔支架的微观结构和力学性能

采用注射成型法制备了羟基磷灰石/聚酰胺6(HA/PA6)多孔支架,用SEM、XRD、DSC等手段表征了支架的组成结构和形貌,检测了其力学性能.研究表明,调节羟基磷灰石(HA)含量、偶氮二甲酰胺(AC)用量和预塑量能有效控制支架的力学性能、孔径大小和孔隙率.HA/PA6支架的孔径在100～500μm左右,孔隙率达到甚至超...     

有机泡沫法制备多孔羟基磷灰石生物支架

采用有机泡沫法制备了多孔羟基磷灰石(HA)支架,考察了水解预处理工艺、粘结剂聚乙烯醇(PVA)和固相HA的含量对孔隙率的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了支架的孔结构.研究结果表明,采用有机泡沫法可获得孔径均匀的多孔HA支架;有机泡沫(海绵)模板经过水解处理后,其挂浆量增加;支架的孔隙率随PVA含量的增加而增大;浆料中固相HA含量在70%左右为宜,此时材料的孔隙率最大.     

表面多孔Ti-羟基磷灰石/Ti-Ag生物梯度复合材料的制备与性能

采用放电等离子烧结技术制备表面多孔Ti-羟基磷灰石（HA）/Ti-Ag生物梯度复合材料,研究了不同HA含量对复合材料微观结构、界面结合、表面孔隙特征、力学性能及体外生物活性的影响及机制。结果表明,表面多孔Ti-HA/Ti-Ag复合材料中间基体合金主要由α-Ti和Ti₂Ag相组成,表面多孔层主要由α-Ti和HA相组成,同时还存在少量CaO、CaTiO₃、Ti₅P₃等反应相;表面多孔Ti-HA/Ti-Ag复合材料中间基体与表面多孔层形成稳定的冶金结合,但随着HA含量增加,反应相增多,界面结合变差,表面孔隙率和平均孔径呈增大趋势,导致平均抗压强度减小且弹性模量降低,因此过高的HA含量会导致材料力学性能下降;体外生物活性实验表明,表面多孔Ti-HA/Ti-Ag复合材料在人工模拟体液中浸泡7天后表面生成大量类骨磷灰石层,并且随着HA含量的增大,磷灰石形成能力明显增强。      

浆料粘度对纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合支架孔结构与力学性能的影响

浆料粘度是热诱导相分离法制备支架材料的关键因素,采用不同粘度的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合浆料制备了相应的n-HA/PA66多孔支架,并对不同粘度浆料制备支架材料的泡孔结构和力学性能等进行了对比研究。结果表明,浆料粘度对n-HA/PA66复合多孔支架的孔径、孔径分布、孔隙率、开孔率、力学强度等性能有显著的影响。随着浆料粘度的增大,制备支架的孔径、孔隙率、开孔率逐渐减小,而力学强度却逐渐增大。当浆料粘度为330Pa.s时,制备出的n-HA/PA66复合多孔支架综合性能最好,其孔径主要分布在200～500μm,平均孔径(324±67.1)μm,孔隙率为(75±1.6)%,开孔率为(59±2.5)%,抗压强度为(2.12±0.90)MPa,能够较好地满足骨组织工程支架材料对孔径、孔隙率和力学性能的要求。     

羟基磷灰石聚乳酸多孔复合材料的制备与表征

羟基磷灰石陶瓷(HA)与人体具有良好的生物相容性,能够与骨结合,可用于骨代替材料,但其机械性能欠佳,还有待提高。聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性和降解性能。现将二者复合制备了HA/PLA复合物,采用超声分散法制备不同比例的HA/PLA多孔复合材料,并对该材料进行了相关的表征。结果表明HA/PLA比例在70:100时获得孔隙率及综合性能较好的多孔材料。     

造孔剂对新型医用多孔Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金组织性能的影响

合金多孔化是有效降低材料弹性模量的方式之一,采用添加造孔剂的元素粉末冶金法制备了新型医用多孔Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金,通过扫描电镜、阿基米德法、X射线衍射和压缩力学性能测试的方法研究了不同造孔剂用量和粒径尺寸对合金形貌特征、孔隙率、物相组成及力学性能的影响规律。结果表明:该方法制备所得多孔Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金为近β型钛合金;随着造孔剂用量增加,平均孔径无变化,孔隙率呈线性增长,弹性模量和抗压强度减小,其中弹性模量的变化满足线性关系;随着造孔剂粒径尺寸增加,平均孔径增大而孔隙率基本不变,抗压强度和弹性模量减小;添加20%(质量分数)粒径尺寸为125~200μm的NH4HCO3造孔剂制备多孔Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金,于1300℃烧结4h孔隙率达到38.9%并含有贯穿孔结构,抗压强度达到405 MPa,而弹性模量为9.19GPa,能满足医用植入材料的要求。     

超临界CO2中制备聚乳酸/羟基磷灰石复合支架材料

利用盐析/超临界CO2复合方法制备了一系列的PDLLA/HA三维多孔支架材料.利用这种方法可以避免使用有机溶剂、较高温度和降低常规气体发泡法所需的较长时间.制备的三维多孔支架的孔隙率最高达91%,孔与孔之间相互连通,孔分布均匀,孔径大小为100～300μm,抗压强度明显增加.详细研究了CO2压力、温度、浸润时间以及致孔剂含量等条件的变化对复合材料形貌和孔隙率的影响.     

纳米羟基磷灰石／丝素蛋白多孔支架材料的制备和表征

采用硝酸钙-丝素蛋白溶液与磷酸钠反应仿生合成纳米羟基磷灰石/丝素蛋白(n-HA/SF)复合材料,并以NaHCO3和NaCl为致孔剂制备了多孔复合支架材料,采用TEM、IR、SEM和EDX对其进行了表征.结果表明,复合材料中HA的粒径在20～50nm之间,是一种CO2-3部分替代型弱结晶类骨针晶,在形貌和尺寸等方面类似于人体骨磷灰石晶体;HA和SF两相间存在强烈的键合作用,复合支架材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,孔隙间贯通性高.EDX分析结果表明,HA在有机基体中分布均匀,钙磷元素比为1.66,当复合材料和致孔剂的比例为1:0.5时,其抗压强度可达20.23MPa.