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.     

纳米羟基磷灰石对Mg-Zn-Zr-合金体外生物性能的影响

采用常规熔炼方法在氩气保护和电磁搅拌条件下制备了纳米羟基磷灰石(nHA)/Mg-2.5Zn-0.5Zr(质量分数, %)生物复合材料, 并与基体镁合金对比, 通过与大鼠成骨细胞共培养考察材料的体外生物相容性。结果表明, 2组材料均无明显细胞毒性, 但在倒置相差显微镜下, nHA/Mg-2.5Zn-0.5Zr材料周边细胞形态完好, 密度显著高于基体镁合金组, 前3天培养液中基本无材料溶出物, 5~7天后溶出物少于基体镁合金组。细胞生长曲线显示, 随着培养时间延长2组材料表面的细胞数量均呈上升趋势, 而在复合培养的第3天和第5天, nHA/Mg-2.5Zn-0.5Zr复合材料表面细胞增殖量显著大于基体镁合金组。扫描电镜下可见成骨细胞对2组材料的反应有所不同, 在复合材料表面, 细胞呈梭形或三角形紧密贴伏, 其伪足正常伸展使细胞彼此相连, 7天后完全覆盖了整个试样。相反, 基体镁合金表面细胞呈纺锤状, 显示与材料的细胞吸附性较差。      

相分离法构建聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合纳米纤维支架及性能

通过液.液相分离法构建纳米纤维聚左旋乳酸/蚋米羟基磷灰石(NF-PLLA/nHA)仿生复合支架,利用扫描电镜、压缩测试、微量二喹啉甲酸(BCA)法、X射线衍射及差示扫描量热等手段对其进行表征.结果显示,nHA均匀馕嵌在PLLA纳米纤维间隙中,不影响其纳米纤维结构且明显提高力学性能.同时,nHA的引入还能增加对牛血清白蛋...     

Bioactive composite gradient coatings of nano-hydroxyapatite/polyamide66 fabricated on polyamide66 substrates

Tightly bonding of bioactive coating is the first crucial need for orthopaedic implants. This study describes a novel and convenient technique to prepare bioactive coating with high adhesion on orthopaedic substitutes made of polymeric matrix. Here, a chemical corrosion method has been adopted to fabricate a coating on the surface of injection-moulded polyamide66 (PA66) substrates by corrosive nano-hydroxyapatite/polyamide66 (n-HA/PA66) composite slurry. Scanning electron microscopy observation shows that a porous chemical corrosion region presents between the coating and dense PA66 substrate. Energy-dispersive X-ray spectroscopy analysis indicates that the chemical corrosion region is mainly composed of PA66 matrix, and the coating layer is an n-HA-rich layer. Both the pore size and n-HA composition increase gradually from the polymeric substrate towards the coating surface. Mechanical testing shows the bonding strength can reach 13.7 ± 0.2 MPa, which is much higher than that fabricated on polymeric matrix by other coating methods. The gradual transition in coating structure and composition benefits for the interface bonding and for the surface bone-bonding bioactivity. Subsequent cell experiments corroborate n-HA-rich coating and a porous structure is benefitting for cell attachment and proliferation. The convenient coating method could be popularized and applied on similar polymer implants to produce a tightly and porous bioactive coating for bone tissue regeneration.     

纳米羟基磷灰石/聚氨酯载药微球的制备及性能

通过乳液聚合法制备了负载阿莫西林的纳米羟基磷灰石/聚氨酯(n-HA/PU)载药微球,通过正交设计实验对其制备工艺进行了优化,采用红外光谱、热重分析、扫描电镜等分析了微球的结构和性能,对其体外药物缓释过程进行探讨。研究结果表明,复合微球粒径大小与固含量、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量、搅拌速度等有关,所制备的微球平均粒径为0.8~1.2mm;载药微球的优化制备工艺条件为:原料配比-NCO∶-OH=2∶1,预聚时间180min,预聚温度80℃,nHA含量3%,固含量7%,搅拌速度600r/min,PVP用量3%,所制备微球的载药量为6.58%,包封率为86.86%。体外缓释结果表明,载药微球的释药行为符合Higuchi动力学,半衰期(t1/2)为22.29h,具有良好的药物缓释作用。     

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。      

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)。     

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。