60Co辐照灭菌对胶原膜体外稳定性影响的研究

为了探讨^60Co辐照灭菌方法对胶原膜稳定性的影响，牛跟腱胶原膜、牛皮胶原膜经^60Co辐照灭菌，对灭菌前后胶原膜的溶胀度、收缩温度和抗胶原酶酶解能力等指标进行了测定，并对胶原膜交联度及稳定性进行了初步评价。应用红外光谱分析对其机理进行了探讨。结果表明：经^60Co辐照后，胶原蛋白分子间发生了共价交联，两种胶原膜的溶胀度减小，胶原酶酶解时间增加，胶原膜的交联度及稳定性增加，无菌检查合格。但收缩温度降低，辐照时如不采用任何保护胶原的措施，胶原的分子结构将遭到一定程度的破坏。     

磷酸钙纳米生物材料的合成及烧结研究进展

纳米磷酸钙陶瓷由于其独特的纳米效应,力学性能和生物活性大幅度提升,成为生物医用材料领域研究热点。纳米磷酸钙陶瓷制备的两大难点在于纳米粉体的合成和陶瓷的烧结。对现有的纳米磷酸钙粉体合成和纳米陶瓷烧结工艺进行了全面的综述,归纳分析了不同过程工艺参数对纳米粉体和陶瓷晶粒的影响,并对今后的研究进行了展望。     

复合人工髋关节骨结合区力学行为的有限元分析

同种异体骨复合人工髋关节置换术后不同时期,人工髋关节、骨水泥及其周围骨,特别是宿主骨和异体骨结合区的生物力学数据是复合关节设计、手术及术后康复训练方案制定的重要依据之一.基于患者的CT扫描数据,建立复合人工髋关节移植治疗股骨近端骨缺损的三维有限元模型,选用1.5倍、2.5倍70 Kg标准体重进行生理加载,计算术后结合区骨愈合3个阶段的力学性质.结果表明,术后初期,结合区弹性模量较低,在其中部及周围骨水泥中有较严重的应力集中,骨水泥中的最大应力超过了其抗压强度,存在失效风险;随着结合区的愈合,结合区组织由骨痂发展为自然皮质骨,组织的弹性模量逐渐增高,结合区中的应力屏蔽得到改善,骨水泥中的应力集中同时得到缓解,并最终接近自然骨.采用多孔羟基磷灰石生物陶瓷(HA)作为骨组织支架材料充填结合区,可有效降低结合区的应力屏蔽,提高其力学安全性.     

胶原作为骨修复材料的研究进展

胶原作为生物材料具有其独特的功能,已越来越多地应用于临床,特别是在骨修复中的应用越来越引起人们的重视。概要地介绍了胶原促进骨形成的机制,并对胶原用作引导再生材料、骨组织工程的基质材料、骨生长因子的载体材料和羟基磷灰石颗粒的粘结材料等的应用原理和现状作了系统介绍,指出了胶原作为骨修复材料的广泛应用前景。     

羟基磷灰石/氧化石墨烯/氢氧化镁复合涂层镁-钙合金的耐蚀性及骨折修复效果研究

镁金属在生理环境中的降解速率和生物活性改善有助于其在生物医用领域的应用推广,合金化处理和表面改性是两种有效的途径。本文针对镁-钙合金(ZQ)提出一种新的改性方法,利用水热处理、电泳沉积和电化学沉积的结合,在其表面上构建羟基磷灰石/氧化石墨烯/氢氧化镁(HA/GO/ Mg(OH)2)复合涂层。扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)分析证实,该复合涂层样品(ZQ-HEP)表面逐层形成了外层纳米薄片HA、中层絮片状GO、及内层Mg(OH)2纳米片的复合涂层。体外电化学耐腐蚀性测试分析表明,涂层化的ZQ-HEP比未处理ZQ样品在磷酸缓冲盐溶液(PBS)中有更优的耐蚀性。通过构建的体内兔股骨髁骨折模型,评价表面改性前后ZQ样品的骨折修复效果。术后大体观察、影像学和组织学分析证实,体内生理环境下ZQ-HEP螺钉比ZQ螺钉能降低析氢速率,减少皮下气肿现象。同时,ZQ-HEP螺钉因其更优的耐蚀性,在术后4周内可较好地保持其材料的完整性,同时介导更多的新骨长入,进而实现骨折的快速愈合。本研究提出的GO/HA/ Mg(OH)2复合涂层构建策略,可在调控镁金属降解速率的同时,显著提升其成骨修复效果,具有良好的临床应用前景。     

二氧化碳微波等离子体烧结钙磷生物陶瓷

采用CO2微波等离子体烧结制备了CHA陶瓷。研究了烧结温度、气体压力、升温速率、匣钵材料对CHA陶瓷性能的影响。用FT-IR和SEM表征CHA陶瓷CO3^2-含量和晶粒大小。实验结果表明，随着烧结温度、气体压力和升温速率的提高，CO3^2-含量减少，CHA陶瓷晶粒尺寸随烧结温度的上升而急剧增大。最终烧制出含5％CO3^2-、200nm的CHA陶瓷。     

多孔钛骨组织工程支架设计及孔结构表征

针对目前骨组织工程支架微孔结构难以准确设计制备的问题,提出了一种基于点云的参数化建模+3D打印新方法。通过提取cube(C)、diamond(D)、gyroid(G)3种结构的型面函数点云数据,完成对不同孔结构特征的参数化建模。通过对模型有限元力学分析,对不同孔结构特征的多孔钛骨组织支架进行力学设计与订制。借助激光选区熔融(SLM)3D打印技术,完成对不同孔特征的骨组织支架快速成型。对多孔钛骨组织支架进行了相关材料学表征,包括孔结构表征与力学性能测试。结果表明:参数化模型的快速成型制造,能够有效地设计制备钛合金骨组织工程支架的孔结构特性,且可有效设计订制支架的力学性能,从仿生的角度实现多孔钛合金骨组织工程支架生物学功能的设计优化。     

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。     

多孔钛表面改性对其蛋白质吸附行为的影响

考察了酸碱处理多孔钛、碱热处理多孔钛及未改性多孔钛对牛血清白蛋白的等温吸附行为,探讨了多孔钛表面改性对其蛋白质吸附性能的影响。并通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、台阶仪、接触角测量仪等分别考察了3种样品表面形貌、相组成、粗糙度及润湿性等性质。结果表明,表面改性后多孔钛的表面形貌、相组成、粗糙度及润湿性等性质均发生了明显改变,蛋白质吸附性能得到了显著提高。     

生物医用材料国际市场走势

在高技术材料市场中,生物医用材料可以说是技术附加值最高、最有生气的朝阳产业。在全球市场持续膨胀的刺激下,生物医用材料正在成长为世界经济的一个支柱性产业。