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.     

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。     

金属氢——高能量密度材料

氢是最简单的元素,通常以氢分子的形式存在,常态下是气体,即大家都熟悉的氢气。氢气在低温下能转变为液体(液氢)或固体(固氢),它们都是由     

磷酸钙陶瓷在不同动物的模拟体液中类骨磷灰石的形成研究

根据人、狗、猪、猴和兔五种动物体液的钙离子浓度和pH值的差异,配制了不同组分的模拟体液,将孔壁致密和有微孔的多孔磷酸钙陶瓷分别浸泡在这些模拟体液中,研究陶瓷孔隙表面类骨磷灰石的形成情况.结果表明:在模拟体液中浸泡14天后,孔壁致密的材料未见有类骨磷灰石层形成;有微孔的多孔磷酸钙陶瓷,材料孔壁表面(包括陶瓷表面较深孔隙)有类骨磷灰石层的形成,这与体内植入实验观察到的类骨磷灰石层形成和诱导成骨情况相似,可以推论类骨磷灰石层的形成的确是骨诱导的先决条件.随着钙离子浓度的增加,其孔壁表面类骨磷灰石层的形成也更为均匀,但类骨磷灰石生长快慢顺序与动物组织学观察到的骨诱导性高低的次序不完全一致.     

多孔双相HA/TCP和HA在模拟人体体液中类骨磷灰石的形成

利用模拟人体体液（在BimulatedBody Fluid,SBF)流动装置，研究SBF在人体肌肉组织流率情况下多孔羟基磷灰石／磷酸三钙（HA／TCP）和羟基磷灰石（HA）陶瓷表面和孔壁类骨磷灰石形成。结果表明：材料在以生理流率的SBF浸泡14d后，HA／TCP仅在多孔陶瓷孔隙内部形成类骨磷灰石；HA表面和孔隙内壁都未形成类骨磷灰石。如果增加SBF中的Ca^2 ，HPO4^2-的浓度，则在孔隙内壁有类骨磷灰石形成。材料在静态SBF中浸泡，HA／TCP多孔材料孔壁观察到晶状沉积物；HA的孔壁仅有少量的晶体形成。     

α石英E′心断代零点研究

根据野外地质观察以及扫描电子显微镜和阴极发光分析结果,总结出α石英E′心断代零点的四种基本情况。叙述了每种情况下α石英的相应特征并对ESR采样方法和累积剂量的确定方法提出了建议。     

碱液环境中等离子喷涂羟基磷灰石涂层的电极化后处理研究

采用碱液环境中电极化处理法（PAS）和水蒸气处理法（wVT）对等离子喷涂羟基磷灰石涂层进行后处理。采用XRD，FTIR，SEM，接触角测量仪等测试手段对涂层进行表征。结果表明，PAS和WVT都能提高涂层的结晶度和结构完整性，促使涂层中的杂相向羟基磷灰石转化，但PAS比WVT转化得更完全。PAS与WVT两种后处理方法对涂层原有的表面形貌影响都不大。与WVT相比，PAS处理后的涂层亲水性更好、表面能更高，且涂层表面上产生了更多的负电荷。PAS处理后的涂层与基体材料的结合强度略低于WVT，但仍然达到了ISO13779-2：2000标准的相关要求。     

硅中铂能级的DLTS研究

用深能级瞬态谱(DLTS)研究了铂在N型和P型硅中引入的能级.制备了p~+nn~+深结,p~+n和n~+p浅结,Au/n-Si和Ti/p-Si肖特基等五种掺铂样品.分析各种样品的测试结果得到:过去报道在p~+nn~+深结中测得的Ec—0.34eV能级并不存在于N型硅中,该DLTS谱峰来源于p~+nn~+结P型区内的空穴发射.     

钙磷陶瓷表面类骨磷灰石形成的Ca2+浓度阈值研究

通过对双相磷酸钙陶瓷材料表面在静态模拟体液中和动态模拟体液中的形成类骨磷灰石的钙离子浓度的阈值的测定,表明双相磷酸钙陶瓷材料表面在静态模拟体液中形成类骨磷灰石的Ca^2 浓度阈值是0．2459g／L,其阈值比标准模拟体液低10％;双相磷酸钙陶瓷材料表面在模拟体液以生理流率流动时形成类骨磷灰石的Ca^2 浓度阈值是0．3392g,／L,其阈值比标准模拟体液高22％;动态模拟体液的Ca^2 浓度阈值比静态的Ca^2 浓度阈值高37．8％。     

超声合成纳米含碳酸根羟基磷灰石粉体

以Ca（OH）2、H3PO4和CaCO3为原料，采用超声波辅助中和法快速制备了纳米含碳酸根羟基磷灰石。采用TEM、XRD、IR方法对CHA进行了表征，并研究了CHA的取代类型及其热稳定性。结果表明：超声加速合成的粉末为直径约20nm，长度约70nm的针状纳米B型碳酸根羟基磷灰石；煅烧温度对产物的相组成和CO3^2-的含量有显著影响，在700℃时，CHA稳定存在，CHA在1100℃以上分解成HA和CaO，并脱出部分CO2。超声辅助合成是一种快速制备热稳定纳米碳酸羟基磷灰石的有效方法。