生物陶瓷内部成孔与贯通方式的研究

多孔羟基磷灰石（HA）陶瓷内部结构满足细胞向内部渗透、迁移、粘附和生长的条件。实验探讨了HA陶瓷内部成孔与孔道连结的机理与技术，采用添加制孔剂和固化纤维2种方法制备系列样品，测算了样品气孔率，并对微观结构进行扫描电镜观察，最终确定可人工调控内部结构的HA陶瓷成孔与贯通技术。     

医用钛表面生物活性化研究

钛及钛合金具有优良的生物相容性和机械性能,已应用于临床,尤其是用作骨替换与修复材料.但是,钛属于生物惰性材料,不能与骨组织形成化学键合或称骨键合.通过表面改性可使其在生理环境具有诱导羟基磷灰石在表面自发生长的能力,即生物活性化.这是当今生物医用材料研究的热点领域之一.本文评述了钛表面生物活化的研究现状,简要总结了本课题组在这方面的研究工作.     

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.     

生物陶瓷及其复合材料表面诱导类骨磷灰石层形成的研究

钙磷生物材料表面类骨磷灰石层的形成对其植入体内诱导新骨生成起非常重要的作用.本实验采用2倍模拟体液(2×SBF)为介质,通过仿生浸泡的方法研究了羟基磷灰石(HA)陶瓷及其复合材料羟基磷灰石/聚乳酸(HA/PLA)、羟基磷灰石/聚己內脂(HA/PCL)、羟基磷灰石/丝素(HA/SF)和羟基磷灰石/壳聚糖(HA/CS)表面诱导类骨磷灰石层形成的差异.实验结果表明,HA陶瓷及其复合材料在2×SBF溶液中仿生浸泡7d后,各样品表面均有一层厚度不同的类骨磷灰石层生成.并且该类骨磷灰石层的结晶度较低,晶粒较细(15～30nm),与人体自然骨无机物的结构非常类似.其中,在这4种复合材料中,HA/CS和HA/SF复合材料中因丝素蛋白和壳聚糖富含多种功能基团,能有效促进类骨磷灰石晶体的形核和生长,因而诱导类骨磷灰石生成的能力最强,显示其良好的生物活性.     

构建高贯通多孔生物陶瓷的纤维处理与功效

采用质量分数为1％乙酸和质量分数为2％聚合物配置的CSMMG胶液，涂层在棉纤维上，以作为陶瓷体内隧道的支撑体，织入质量分数为8％的聚乙烯醇作粘结荆和质量分数为40％的羟基磷灰石粉混合制备陶瓷料浆中形成初坯，进行烧结．扫描电镜观察表明，样品内隧道定向连通，分布均匀，成型完整，内壁呈细条纹，满足组织细胞生长、迁移、黏附的条件；X射线衍射分析验证样品未引入异质成分．     

医用钛表面生物活性化研究

钛及钛合金具有优良的生物相容性和机械性能，已应用于临床．尤其是用作骨替换与修复材料。但是．钛属于生物惰性材料．不能与骨组织形成化学键合或称骨键合。通过表面改性可使其在生理环境具有诱导羟基磷灰石在表面自发生长的能力．即生物活性化。这是当今生物医用材料研究的热点领域之一。本文评述了钛表面生物活化的研究现状．简要总结了本课题组在这方面的研究工作。     

微振动应力环境影响羟基磷灰石陶瓷生物活性及力学稳定性的体外评价

本研究考察微振动应力环境(MVS)下羟基磷灰石(HA)陶瓷的生物活性及力学稳定性, 探讨体内生理应力环境对HA陶瓷骨诱导性的影响。扫描电子显微镜(SEM)和钙离子释放结果均显示, MVS有利于具有较高微孔隙率((29±1.2)%, (26.4±0.3)%)HA材料的钙离子再沉积和类骨磷灰石层形成, 而对于微孔隙率较低((10.6±0.8)%)的HA材料则促进其钙离子释放。蛋白吸附结果显示40 Hz的MVS促进了HA的蛋白吸附, 60 Hz的MVS则显著抑制HA的蛋白吸附行为。抗压试验表明MVS应力环境并未影响HA多孔支架的力学稳定性。研究表明应力环境是影响HA陶瓷生物活性和骨诱导性的重要因素。     

TiO2纳米管表面蛋白质-羟基磷灰石复合涂层及其结合强度

采用阳极氧化法在钛表面制备不同管径的TiO2纳米管,450℃热处理后经牛血清白蛋白(BSA)与钙磷的共沉积得到载有BSA的羟基磷灰石(HA)涂层.经检测发现,170nm管径的TiO2表面比100和50nm管径的表面具备更好的矿化能力,HA的形成能力随管径的增大而提高.大管径表面得到的涂层结合强度高于小管径的,可达16.95MPa.经过真空预矿化的试样,涂层结合强度明显高于未经过预矿化的试样,且HA涂层生长速率加快.BSA与磷酸钙在真空预矿化后共沉积到氧化钛纳米管表面,短时期内形成BSA-HA涂层,是在钛基生物材料表面制备生物活性涂层的有效方法.     

羟基磷灰石微纳结构对蛋白吸附的影响

本研究采用水热反应法, 在不同浓度环己烷六羧酸(H6E)模板调控作用下, 合成了具有不同表面微纳结构的羟基磷灰石(HAP)微粒, 并采用XRD、BET、FTIR和SEM对其进行表征。对HAP微粒进行了牛血清白蛋白(BSA)、纤维蛋白原(FN)和溶菌酶(LYS)的吸附及释放实验。结果表明: H6E能够在HAP微粒表面构建微纳结构, 不同微纳结构对不同蛋白质具有选择性吸附作用; 在H6E浓度为50 mmol/L的合成条件下制备的中空结构HAP微粒(HAP50)其载蛋白后体外释放具有明显的蛋白缓释性能。     

管网消毒、清洗、非开挖修复诊断与评估技术

随着城镇化和水厂集约化发展,供水管网规模逐步扩大,输配距离增加,停留时间延长,水质在管网输配过程中发生一定程度的恶化.面对高品质饮用水的供水目标和要求,亟需加强供水管网水质安全保障能力.在"十二五"水专项供水管网水质安全多级保障与漏损控制技术研究与示范的研究成果基础上,通过协同管网多级消毒、冲洗、修复,集成供水管网水质...