n-HA/PA46复合材料的制备与表征

用溶液共溶沉淀法制备出纳米羟基磷灰石（n-HA）/聚酰胺46（PA46）复合材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、燃烧试验、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）及X射线光电子能谱仪（XPS）对复合材料的组成和界面进行了测试和表征,并对复合材料的力学性能进行了初步研究。结果表明,溶液共溶沉淀法可使n-HA颗粒均匀分散在PA46基体中,复合材料具有良好的均一性;在复合材料中n-HA与PA46界面间存在氢键,有较稳定的界面结合;复合材料有良好的力学强度,其抗拉、抗压和抗弯强度分别为67、202和146MPa,高于n-HA/聚酰胺66（PA66）复合材料。初步实验结果表明n-HA/PA46复合材料在骨组织支撑、修复和重建等承重骨部位修复方面有潜在用途。     

纳米羟基磷灰石/聚氨基酸复合材料体外成骨样细胞相容性评价

为评价自制纳米羟基磷灰石/聚氨基酸(n-HA/PAA)复合材料体外细胞相容性,采用MG63成骨样细胞与材料共同培养,以n-HA为对照进行以下实验:①细胞形态学观察;②细胞吸光度值的MTT检测;③细胞碱性磷酸酶(ALP)活力检测;④细胞骨钙素(OCN)含量的酶联免疫法(ELISA)检测;⑤流式细胞仪检测细胞周期及细胞凋亡情况。结果表明,n-HA/PAA复合材料对MG63细胞形态无明显影响,材料周围及表面细胞贴壁生长良好,并随时间的延长细胞逐渐增多。MTT检测细胞吸光度值随培养时间的延长而逐渐增加,且细胞增殖明显,实验组与对照组间各时间点比较无明显差异(P>0.05)。细胞ALP活力及OCN含量随培养时间的延长逐渐增加,实验组与对照组比较无明显差异(P>0.05)。两组材料对细胞的生长周期及凋亡均无明显影响,且两组细胞周期及凋亡细胞各自比较无明显差异(P>0.05)。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料的制备及其性能研究

采用共沉淀方法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料, 用XRD、 SEM、 EDS、 TGA及万能材料实验机等对材料性能进行了分析表征, 并观察了材料在模拟体液中培养后表面结构、 形态以及体系pH值的变化。结果表明: 纳米羟基磷灰石／壳聚糖-硫酸软骨素复合材料具有良好的力学性能, 对机体微环境影响微小、 表面矿化效果好,有良好的生物活性和生物相容性。当羟基磷灰石含量为50%时, 抗压强度为42.3MPa, 该复合材料可满足骨组织修复与替代的要求, 有望成为治疗骨缺损的承力替代物。      

工艺因素对C_((f))/HA-PMMA生物复合材料弯曲性能的影响

采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(C_((f)))增强纳米羟基磷灰石(HA)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料.分别研究了丙烯腈基短切碳纤维含量、引发剂(过氧化苯甲酰,BPO)用量和HA的质量分数对复合材料弯曲强度和弯曲模量的影响.采用万能材料试验机和扫描电子显微镜对复合材料的弯曲性能及断面的微观形貌进行了测试和表征.结果表明,在一定质量分数范围内,分别增加碳纤维含量、BPO用量或HA的含量,复合材料的弯曲强度和模量均呈现先增大后减小的趋势.当C_((f))含量为4%、BPO用量为1.6%和HA质量分数为8%时,复合材料的抗弯曲强度和模量达到最大值,分别为130 MPa和4.47 GPa.     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-羧甲基纤维素复合支架材料的研究

用冷冻干燥法制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖-羧甲基纤维素(n-HA/CS-CMC)无机/有机复合多孔支架材料, 并探讨了其复合机理及无机组分n-HA对复合支架的结构形貌、力学性能、体外降解性能的影响. 结果表明, 其复合支架主要是通过无机组分n-HA均匀分散充填在CS-CMC聚电解质有机网络结构中形成的, 且三组分间有较强的化学键合. 无机组分n-HA的加入使孔结构变得不规则, 孔隙率略有减小, 使复合支架的抗压缩强度提高, 并且可使其体外降解速度减慢. 无机组分n-HA含量为40\%复合支架材料的性能最佳, 有望用作骨组织工程支架材料.     

HA改性短切碳纤维/PMMA生物复合材料力学性能的研究

采用原位合成与溶液共混的方法,制备了纳米羟基磷灰石(HA)-短切碳纤维（C_f）/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料, 研究了HA对HA-C_f/PMMA复合材料的力学性能和微观结构的影响. 采用万能材料试验机测试了HA-C_f/PMMA复合材料的力学性能,用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和红外吸收光谱仪(FT-IR)分析测试手段对材料的组成结构及断面的微观形貌等进行了测试和表征. 结果表明,采用卵磷脂改性后的HA纳米片与PMMA基体的界面结合性能得到了有效改善,显著提高了复合材料的力学性能;随着HA含量的增加,HA-C_f/PMMA复合材料的弯曲强度、拉伸强度、压缩强度、弯曲模量和拉伸模量均呈先增大后减小的趋势. 当HA含量在8wt%时,复合材料的力学性能最佳.     

纳米羟基磷灰石／聚氨酯复合材料的制备与表征

以模拟体液（SBF）为介质,采用仿生法制备了纳米羟基磷灰石（n-HA）,通过原位聚合法制备了纳米羟基磷灰石／聚氨酯（n-HA／PU）复合材料。利用x射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）研究了n—HA和复合材料的结构和热稳定性、表面形貌特征。结果表明,在SBF中用浓度为0．200mol／L硝酸钙溶液制备出具有良好结晶度的n-HA,由此制备的n—HA／PU复合材料开孔率良好,有望成为一种性能良好的医用组织支架材料。     

3D PLLA/nano-hydroxyapatite scaffolds with hierarchical porous structure fabricated by low-temperature deposition manufacturing

A new Precision Extrusion nozzle based ball screw transmission was developed.3D hierarchical porous PLLA/nano-Hydroxyapatite(PLLA/nHA)scaffolds were fabricated by low-temperature deposition manufacturing.Scaffolds with macropores of 200-500 μm and micropores about 10 μm were fabricated through a thorough study and control of the processing parameters,in which the processing path and speed of material extrusion determine the macropores and there is a suitable temperature zone for fabricating qualified macropores.Micropore morphology can be controlled by adjusting supercooling of solvent crystallization or adding water into the solvent system.The compressive modulus of the scaffolds in air and phosphate buffer solution was measured,which increased with HA addition.In-vitro cell culture results showed a good biocompatibility of PLLA/HA scaffolds with the pre-osteoblastic MC3T3-E1 cells.     

纳米HAP唾液蛋白与葡聚糖吸附性能研究

分别采用考马斯亮蓝蛋白测定法和酚．硫酸葡聚糖测定法，比较了不同性状羟基磷灰石粉体（HAP）对唾液蛋白和葡聚糖的吸附能力，研究了纳米HAP吸附唾液蛋白和葡聚糖的动力学和热力学特点。结果表明，对唾液蛋白和葡聚糖的吸附能力纳米HAP明显强于普通HAP，煅烧纳米HAP（nHAPc）又优于未经煅烧的HAP（nHAP）；nHAPc对唾液蛋白的吸附属于受颗粒表面ζ电位控制的电性吸附，而nHAPc对葡聚糖的吸附则很可能属于单层特异性吸附。     

n-HA/PA66复合材料中两相间作用机理研究

采用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)从分子水平上分析了纳米羟基磷灰石／聚酰胺66生物复合材料中纳米羟基磷灰石(n-HA)和聚酰胺66(PA66)之间的相互作用机理。结果表明，纳米羟基磷灰石与聚酰胺66之间主要通过氢键结合，而氢键作用主要发生在纳米羟基磷灰石的羟基和聚酰胺的仲氨基之间。氢键的方向性，削弱了PA66的β结晶取向，复合材料中PA66的结晶形态主要是α晶型。纳米羟基磷灰石和聚酰胺66之间的氢键作用，增加了成核点，起到了异相成核剂的作用，虽然加快了PA66的成核速率，但同时会使体系的粘度增加，影响PA66的有序排列而导致PA66的结晶度降低。