人工心脏瓣膜材料细菌粘附的初步研究

在体外采用平板计数方法测定了金黄色葡萄球菌，表皮样葡萄球菌，大肠杆菌，绿脓杆菌及白色念珠菌等５种细菌对医用涤纶及热解碳的粘附。结果表明：实验所用细菌对两种人工心脏瓣膜材料均有粘附性，其对涤纶的粘附均明显强于热解碳。     

碳-碳复合材料的生物相容性:血液耐受性

碳—碳复合材料主要由刚性碳化纤维和热解碳等基质构成。是一种广为人知的航空航天材料。另外还用于人造心脏瓣膜和一种新型的植入式左心室辅助装置。为了对其血液相容性进行评价,作者采用放射示踪法,通过不同放射标记的血小板、红细胞和纤维蛋白原,在体内和体外实验中,对两种结构类型(A和B)的碳—碳材料的血液相容性进行了研究。材料分别制成内径3.5mm、长25mm的管状,两种材料基质相同,但材料A的碳     

碳—钛组合式人工股骨头

碳－钛组合式人工股骨头是一种由碳质股骨头和钛合金柄两部分组成的新型人工股骨头，其结合部采用丙烯酸类粘固剂充填粘固，碳质股骨头是以高强度石墨为基体，外涂含硅低温热解各向同性碳做成；股骨柄系ＴＣ；钛合金经热模压锻造成型，表面具有凸点结构。经１２年的大量临床应用证明，碳－钛组合式人工股骨头为目前人工股骨头中最优者之一，具有推广应用价值，并已取得发明专利（专利号２１１８５０８）。     

热解碳人工心脏瓣膜材料表面改性研究

对氮离子注入热解碳及在热解碳表面离子束增强沉积钛氧化物薄膜进行了研究,采用Ｘ光电子能谱仪,俄歇电子能谱仪测定了表面改性层的成价和价态,用四探针方法测定了表面电阻率,用接触角方法测定了材料表面能,用动态凝血时间及血小板粘附评价了表面改性层的血液相容性。研究表明,热解碳经表面Ｎ离子注入后有碳氧化合物形成,其血液相容性有所改善,而采用离子束增强沉积合成ＴｉＯ２－ｘ薄膜则使热解碳备注相 容性获得了显著改善     

人工心瓣含硅热解炭涂层的微观结构

为了研究人工心瓣含硅热解炭涂层的微观结构,利用准稳态流化床反应装置制备出了含硅热解炭涂层,利用X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和偏光显微镜(PLM)对涂层微观结构进行了表征.结果表明,该涂层材料只有乱层结构热解炭和β型碳化硅两种物相,主要由直径为300 nm ～1μm的球形颗粒状碳结构组成,球形颗粒之间由片层状碳结构紧密相连,偶尔会形成闭合孔洞(直径约为0.1 ～1μm).涂层中硅元素宏观均匀分布且含量适中(6.48 wt％),直径约6～8nm的β型碳化硅晶粒无规则取向分布且存在微观尺度的集聚现象.含硅热解炭涂层的这些结构特征决定了其均匀致密、宏观各向同性的特性.     

碳质单杯（碳质股骨头表面置换假体）

碳质单杯是以高强，高密度石墨为基体，外涂含硅低温热解各向同性碳制成．表面光滑，四面粗糙有微孔。具有良好的机械强度，化学性能稳定，质轻、耐压、耐磨、耐腐蚀，生物相容性好。弹性模量近似骨，有生骨活性，表面有润滑性。为目前最佳的表面置换材料．具有推广应用价值。现已批准获得专利。专利号ＺＬ９３２３５６７４．５。     

离子束合成Ti—O薄膜对热解碳生物材料表面改性的研究

采用离子束增强沉积在低温各向同性热解碳表面进行了Ｔｉ－Ｏ薄膜合成研究，获得了化学计量比及非化学计量比的ＴｉＯ２薄膜，采用动态凝血时间测定、血小板粘附行为研究、全血动态接触研究、溶血率测定等方法进行了血液相容性评价，用声发射薄膜结合力测定、针盘磨损试验及显微硬度分析研究了热解碳表面薄膜的力学性质。研究表明，经Ｔｉ－Ｏ薄膜沉积，热解碳的血液相容性和表面力学性质获得了改善，提出了血液相容性机理模型。     

碳生物医学装置

一、序言六十年代末,十分意外的发现某些碳表面具有罕见的固有抗血栓性质。这一发现激励着人们去进行有关碳的血液相容性与其晶体结构和表面化学以及表面形态学关系的研究,并导致碳在各类人工器官中的广泛应用。碳在人工心血管应用的发展历史已有论述,为此本文着重讨论与碳表面相容性及其在活体内有关的一些最新发现,以及其在人工器官方面的新近应用。二、材料 1 结构:现在已临床使用的碳材料或有希望用于人工器官的碳材料都属于乱层碳(tubostratic Carbon)。乱层碳结构最     

TiO2-x薄膜与热解碳血液相容性的对比研究

本文用血小板粘附试验证实了TiO2 x薄膜具有优于热解碳的血液相容性 ;并通过对材料表面 (界面 )能参数与血浆蛋白吸附关系的分析 ,阐述了两种材料表面蛋白质的不同吸附行为是导致其血液相容性差异的重要原因。     

TiO2-x薄膜与热解碳血液相容性的对比研究

本文用血小板粘附试验证实了TiO2-x薄膜具有优于热解碳的血液相容性;并通过对材料表面(界面)能参数与血浆蛋白吸附关系的分析,阐述了两种材料表面蛋白质的不同吸附行为是导致其血液相容性差异的重要原因.     

碳纳米管及其复合材料在生物医学领域的研究进展

碳纳米管是一种新型碳材料，具有特殊的纳米结构和优异的力学、电学和磁学性能，在生物医学领域显示出诱人的潜在应用价值和前景，吸引了越来越多的研究者的关注。本文简要介绍了碳纳米管的基本结构与性能，并对近年来碳纳米管在生物大分子的修饰与特异性识别、细胞体外生长支架、植入性生物医学材料、生物医学传感器以及生物医学微电子器件等方面的研究进展和发展趋势进行了综合评述。     

纳米材料及其在生物医学工程中的应用

纳米材料是晶粒尺寸小于１０ｎｍ（纳米）的单晶体或多晶体，具有独特的小尺寸效应和表面或界面效应等，因而表面出许多优异的性能和全新的功能，在生物医学领域有着诱人的，广泛的应用前景，本文对纳米陶瓷，纳米微孔玻璃和纳米碳材料等纳米无机材料，纳米高分子材料，微乳液及纳米复合材料的结构特点，性能及医学应用，做了较全面的介绍和评述。     

碳

前言人类在自然界中虽然只发现二种立方多形体元素碳即:金刚石,石墨。但是人类却制造了许许多多种类的碳。碳材料应用广泛,主要是取决于其结构易变性。它具有非结晶碳(乱层碳)到结晶碳的全部特性。一种低温热解各向同性碳(LTI碳)已成功地应用于心脏辦膜,这就没有必要再提出LTI碳的其它形式碳或者其它种类碳     

低温各向同性热解炭性能和结构变化

研究低温各向同性热解炭密度、显微硬度和孔隙结构随沉积条件的变化规律。用准稳态流化床化学气相沉积（FBCVD）工艺制备低温各向同性热解炭,并采用密度计、显微硬度计、扫描电镜、透射电镜、压汞仪等分析热解炭材料的密度、显微硬度、孔隙结构。结果表明：随着沉积温度和丙烷气体浓度的升高,热解炭的密度和显微硬度逐渐降低,沉积温度和丙烷气体浓度能够显著影响热解炭的形貌和孔隙,进而影响热解炭的密度和硬度;相似密度热解炭的孔隙结构也不相同,高密度热解炭的孔隙主要是由生长特性间的孔隙组成,这些孔隙的多少对高密度热解炭的密度有较大影响,沉积条件为中低沉积温度（1 250～1 350℃）和中低浓度丙烷气体（25%～40%）得到的各向同性热解炭结构均匀,孔隙较少,密度较高,硬度较大。     

血泵瓣膜的现在与将来

现有许多瓣膜可适用于血泵—心室辅助泵或全人工心脏。难以置信的是人们仍然不停地制造出新的和改进后的瓣膜。在犹他人工心脏和心室辅助方案中,最近也使用了Medtroalc Hall瓣膜(Medtronic,Minneapolis,MN,USA)。该瓣膜有一块热解碳圆碟,这块热解碳圆碟悬挂在一块钛支持结构中,并可自由倾斜,此支持结构被机械地固定于心室的瓣膜支撑系统或连接系统上。许多年以前就选择了这种机械倾斜圆碟瓣膜作为较好的瓣膜,并在实验装置中不断地应用。很显然,这种瓣膜需要一些量的返流血液来关闭倾斜的圆碟,同时瓣膜关闭后,仍有血液返流。这种负向流动(即返流)降低了血泵效能。然而,当采用外动力体系和由压缩空气推动控制时,这种效能的丢失是能被接受的。     

纳米材料及其在生物医学工程中的应用

纳米材料是晶粒尺寸小于１００ｎｍ（纳米）的单晶体或多晶体，具有独特的小尺寸效应和表面或界面效应等，因而表面出许多优异的性能和全新的功能，在生物医学领域有着诱人的、广泛的应用前景。本文对纳米陶瓷、纳米微孔玻璃和纳米碳材料等纳米无机材料、纳米高分子材料、微乳液及纳米复合材料的结构特点、性能及医学应用，做了较全面的介绍和评述。     

碳基纤维表面改性及血液相容性研究

０　前言６０年代末,十分意外地发现某些碳材料表面具有罕见的抗血栓性质［１］,而碳是组成生物有机体的基本元素,同时固体碳材料具有可调的力学性质,极高的化学稳定性,优异的摩擦性质和自润滑性能,这些为碳材料作为生物医用材料提供了依据。但是,在开拓与血液和组织液接触的碳基材料应用领域时,碳材料的力学性质、表面结构和形态与血液相容性的关系仍是必需探讨的问题。因此,本文通过对常用高强度碳纤维和具有吸附功能的活性碳纤维这两类碳基纤维的表面改性来探讨材料的表面化学结构与血液相容性的关系。１　实验部分１．１　材料…     

可用于双叶心脏瓣膜的聚甲醛的血液相容性评价

对316L不锈钢、聚甲醛(POM)以及低温各向同性热解碳(LTIC)材料的血液相容性进行了研究,初步探讨作为心脏瓣膜瓣叶材料的可行性。通过样品表面水接触角的测量判断亲疏水性,利用血小板黏附实验、凝血酶时间测定以及溶血率实验评估其血液相容性。结果表明:POM具有疏水性、较低的溶血率,样品表面血小板的黏附数量和被激活程度均低于316L不锈钢并与LTIC相近。本研究指出了POM作为双叶心脏瓣膜瓣叶材料的潜在应用价值。     

人工心瓣用热解炭断裂韧性研究及断口形貌分析

人工心瓣中常用材料主要是包覆在石墨基体上的热解炭。为研究人工心瓣用热解炭材料断裂韧性,采用MTS电动力学测试系统,对石墨、纯热解炭及不同厚度热解炭包覆石墨复合材料4种DC(T)圆盘样品进行紧凑拉伸实验,利用实验所得数据绘制载荷-位移(P-V)曲线,根据ASTM标准E399规定的方法确定临界载荷值以及计算断裂韧性值,并对样品断口形貌进行显微观察。结果表明:两种热解炭包覆石墨复合材料断裂韧性值大于纯热解炭以及石墨的相应值,石墨断裂韧性值大于纯热解炭断裂韧性值;在热解炭包覆石墨复合材料中,涂层与基体厚度比值大的对应断裂韧性值反而小;显微观察热解炭断口较为平整,石墨断口较为粗糙,且热解炭及石墨在裂纹扩展区以及过载断裂区的断口形貌基本上是一致的。     

兔体内细菌对人工心脏瓣膜的粘附及清除研究

目的探讨细菌在兔体内对人工心脏瓣膜材料的粘附情况及机体对细菌的清除能力。方法将H-胸腺嘧啶3脱氧核苷H-TDR标记的表皮葡萄球菌菌液等量分别与人工心脏瓣膜材料涤纶、热解碳、聚四氟乙烯植入日本长耳白3兔双侧腹膜后间隙,观察术后1、3、5、7天细菌在体内对不同材料的粘附。将球菌在体外粘附于不同人工心脏瓣膜材料,植入腹膜后间隙,观察和比较不同时间兔对已粘附在不同材料上球菌的清除能力。将人工心脏瓣膜材料植入腹膜腔,同时经静脉注入表皮葡萄球菌菌液造成菌血症或败血症,比较细菌对腹膜腔内不同材料的粘附情况。结果当将细菌与材料一起放入兔体内,细菌对材料粘附在第3天、第5天最多。对涤纶的粘附较强P<0.01。热解碳在第5天、第7天的细菌粘附明显增强,与聚四氟乙烯相比差异有显著性P<0.05。兔对材料上粘附细菌的清除能力以3天内最快,7天取出材料作细菌培养,仍有细菌生长。静脉注入表皮葡萄球菌产生菌血症或败血症,腹膜腔内生物材料的细菌培养阳性率以第5天、第7天最多,涤纶细菌培养阳性率最高。结论在机体内,同一种细菌对不同的人工心脏瓣膜材料有不同粘附能力,机体对不同材料上粘附细菌的清除能力不同,不易完全清除材料上粘附的细菌。