骨组织工程支架材料与新骨生长研究

本文对β-TCP、β-TCP／DCHA和HA材料的结构、表面生物活性及细胞在材料表面的牯附情况避行了检测与分析，用Micro-CT对制备的骨支架材料植入前后的结构进行了评价。将骨髓基质细胞进行培养、分化，扩增得到足够浓度的成骨细胞，并种植于骨支架材料复合培养后，再植入动物体＋观察成骨状况，研究成骨机制。结果表明：骨支架的孔隙中诱导生成新骨，随着新骨生长，支架材料在逐步降解，从而达到骨重建。研制出了具有三维多孔结构、适于新骨生长的孔径、可降解、表面生物活性好以及植入骨细胞后可以诱导新骨生成骨组织工程支架材料。     

饰面瓷对玻璃渗透氧化铝陶瓷-饰面瓷复合材料颜色的影响

目的:观察饰面瓷类型和厚度对玻璃渗透氧化铝陶瓷-饰面瓷复合材料颜色的影响规律。方法:实验于2004-10/2005-03在解放军总医院完成。计算机辅助设计制作用渗透铝瓷基底分别用In-Ceram AL2色玻璃料及自行研制的AG2玻璃料渗透,制作10m m×10m m×1m m样本,并在其上分别构筑不同厚度VitadurAlpha饰瓷A2色的不透明牙本质瓷、牙本质瓷,EN1色牙釉质瓷,采用M inolta CM-2600d分光测色计进行颜色测定。结果:不透明牙本质瓷对基底颜色的饱和度和色相进行调节,随牙本质瓷厚度的增加,复合材料的颜色表现为明度降低,饱和度与色相趋于稳定,而随牙釉质瓷厚度的增加,复合材料的明度进一步降低。结论:渗透铝瓷基底明度对复合材料颜色有重要的影响,不透明牙本质瓷的作用是迅速消除基底颜色与比色板各色号间的颜色差距,再通过调节牙本质瓷、牙釉质瓷的厚度达到复现自然牙颜色的目的。     

三维连通多孔钛表面成骨能力的实验研究

目的：通过体外成骨细胞培养实验,评估单纯连通多孔钛材料和复合类骨磷灰石的连通多孔钛材料表面的成骨能力。方法：先将纯钛粉应用热等静压法制备出单纯连通多孔钛并分成2组（每组50件）,将其中一组按1.5倍模拟体液浸泡法制备出复合连通多孔钛。将两组多孔钛制成标准试件（5mm×5mm×4mm）并均置于24孔板内。取新生SD鼠颅骨的成骨细胞进行原代培养及传代,然后将传代后的成骨细胞接种于24孔板内的两组多孔钛试件中并继续培养。在培养期间进行细胞增殖性测定（MTT法,在培养第1、3、5、7、9天测定）以及碱性磷酸酶活性检测（在培养第7、14、21天测定）。培养7d后对2组多孔钛内的成骨细胞进行扫描电镜观察。结果：2组的MTT吸光值和ALP值均随着时间的延长而增加,但复合多孔钛组在MTT吸光值的增加幅度和速度以及ALP活性均优于单纯多孔钛组（P〈0.05）。培养7d后扫描电镜显示复合连通多孔钛试件内成骨细胞生长活跃,黏附牢靠。结论：三维连通多孔钛表面具备成骨活性,在多孔钛内壁复合类骨磷灰石后,这种成骨活性明显增强,更有利于成骨细胞在材料表面的黏附和增殖。     

球磨介质对玻璃渗透氧化铝复合材料微观结构的影响

目的：探讨球磨介质对玻璃渗透氧化铝复合材料微观结构的影响．方法：在粉体球磨时选用了两种不同的球磨介质-玛瑙和Al2O3制备玻璃渗透氧化铝复合材料．采用扫描电镜观察微观形貌,采用EDAX进行分析局部成分．结果：在粉体球磨过程中,玛瑙球磨介质会形成碎屑进入到Al2O3粉体中,在后续的烧结过程中,玛瑙碎屑和Al2O3粉体发生低共熔反应形成先驱玻璃相,阻碍了后续玻璃渗透过程的进行,从而在最终的复合材料中保留了玛瑙碎屑所形成的缺陷孔．而使用Al2O3球磨介质的复合材料中无此缺陷．结论：使用Al2O3球磨介质,可以显著减少氧化铝渗透玻璃复合材料中的缺陷气孔．     

渗透玻璃对牙科CAD/CAM用氧化铝玻璃复合体颜色的影响

目的:测定牙科CAD/CAM用氧化铝玻璃复合体系统的颜色,为临床应用奠定基础。方法:选用自行研制的CAD/CAM氧化铝玻璃复合体的AG1、AG2、AG3、AG4色系及VitaIn CeramAL1、AL2、AL3、AL4色系的渗透玻璃粉,对牙科CAD/CAM用氧化铝块进行渗透,制作 10mm×10mm,厚度分别为 0. 5、1、1. 5mm的颜色测量试样,采用分光测色计对颜色进行测定。结果:以 1mm厚度样本为标准,VitaIn CeramAlumina范围为L*: 69. 39~78. 41,a*: 1. 82~4. 02,b*: 18. 35 ~24. 42;CAD/CAM用氧化铝玻璃复合体系统的颜色范围为L*: 68. 80~78. 44,a*: 1. 32~4. 75,b*: 16. 86~21. 86。不同的是AG3铝瓷的b*值和饱和度较AL3铝瓷低,a*值较高;AG1和AG2铝瓷的b*值和饱和度较AL1和AL2铝瓷偏低。2种体系的可见光谱反射率相近。结论: CAD/CAM氧化铝玻璃复合体色系与VitaIn CeramAlumina材料色系的颜色范围近似,可以满足与表面饰瓷颜色匹配的要求。     

牙科着色氧化钇稳定四方多晶氧化锆陶瓷的制备及颜色性能

目的添加不同着色剂组合配制着色的牙科氧化钇稳定四方多晶氧化锆（3Y-TZP）陶瓷，并测定其颜色性能。方法将TZ-3Y-S粉体与一定组分的着色剂球磨混合后，在200 MPa压力下等静压成型，在1 500 ℃烧结2 h，烧制5种具有一定颜色的氧化锆材料，每个颜色组分别制备10 mm×10 mm×0.5 mm和10 mm×10 mm×1 mm着色氧化锆陶瓷片，在黑色背景下用柯尼卡美能达CM-2600d分光光度计进行颜色测定，并与VITA In-Ceram YZ染色液比色板颜色作比较。结果通过对粉体进行着色，配制出具有一定颜色的本体着色氧化锆陶瓷材料，颜色明度逐级降低，饱和度逐渐增大，2种厚度3Y-TZP陶瓷的颜色片色差较小，颜色空间范围是L*：67.76～77.78；a*：-2.19～3.80；b*：12.13～25.01。与VITA In-Ceram YZ染色液比色板相比，颜色空间近似，但明度的最低值仍较高。结论着色氧化锆陶瓷材料适宜用于临床上与饰面瓷颜色匹配，有必要再进一步研究低明度的着色氧化锆色片。     

牙科渗透陶瓷用着色玻璃粉的制备与性能研究

目的:研究渗透陶瓷用着色玻璃粉的制备方法与相关性能。方法:将玻璃原料混匀烘干后放入氧化铝坩埚,在1400℃下熔融2h制成玻璃,测试玻璃的各种物理及力学性能。结果:差热分析显示玻璃的转换温度在690℃,在20℃-600℃之间,玻璃的热膨胀系数为6.2×10-6℃-1 ,密度2.23g/cm3,抗弯强度118Mpa,断裂韧性1.22Mpam1/2,维氏硬度7.4GPa。结论: 本研究所添加着色氧化物不影响渗透玻璃的物理及力学性能,制备的着色玻璃粉与多孔氧化铝预烧体有良好的物理与化学匹配性。     

钇稳定氧化锆基底材料与饰面瓷结合性能的实验研究

目的考察国产氧化钇稳定四方晶体氧化锆（3Y-TZP）与4种氧化锆专用饰面瓷界面的结合性能。方法粉浆涂塑方法分别将VITA VM9、SHOFU VINTAGE ZR、IPS e.max Ceram、Cercon ceram kiss 4种氧化锆专用饰面瓷烧结在15 mm×5 mm×5 mm的3Y-TZP核瓷试件上,另外制作相同尺寸镍铬合金烤瓷试件作为对照,测试界面剪切强度。制作氧化锆基底与饰面瓷双层瓷试件,扫描电镜（SEM）观察结合界面微观形貌;能谱分析（EDS）检测界面元素分布。结果氧化锆与VITA VM9、SHOFU VINTAGE ZR、IPS e.max Ceram、Cercon ceram kiss 4种氧化锆专用饰面瓷的剪切强度分别为（18.83±1.77）MPa、（23.83±7.05）MPa、（17.87±2.30）MPa、（22.26±7.45）MPa,各组与金属烤瓷对照组比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）。各3Y-TZP烤瓷组试件破坏模式以界面破坏为主。扫描电镜观察氧化锆和饰面瓷结合界面结合紧密;能谱分析结果显示二者存在化学元素渗透。结论国产3Y-TZP与饰面瓷材料界面结合良好,可以满足临床需要。     

快速成型骨组织工程支架的结构及力学仿生性能特征

目的:利用显微CT的成像技术及材料力学测试,观察多孔双相磷酸钙陶瓷支架的三维结构和力学仿生性能特征。方法:实验于2004-06/2005-12在清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、香港中文大学威尔士亲王医院骨与关节肌肉研究室和解放军总医院骨科研究所完成。利用三维凝胶叠层成型技术和发泡法复合的方法,制备仿骨多孔双相磷酸钙陶瓷支架,经显微CT扫描得到分辨率为20μm的断层图像,并按骨形态计量方法计算三维计量参数,并与急性脑死亡年轻人股骨头(由解放军总医院骨组织库提供,已签署捐献同意书)标本负重区松质骨样本的三维参数进行统计比较。最后对双相磷酸钙陶瓷支架两个互相垂直方向和松质骨样本的长轴方向进行压缩强度试验,计算压缩强度和弹性模量,并进行统计分析。结果:①双相磷酸钙陶瓷支架的小梁平均宽度和间距低于松质骨小梁(P<0.05);支架的小梁数目和各项异性程度高于松质骨样本(P<0.05);说明支架小梁在排列上呈现更为明显的各向异性特征。②双相磷酸钙陶瓷支架的体积分数、表面积体积比及结构模型指数与松质骨样本相比差异无显著性(P>0.05),两组样本均呈明显的板层结构。③力学测试结果显示双相磷酸钙陶瓷支架材料长轴方向的强度和弹性模量高于垂直方向(P<0.05),说明支架材料具有明显的方向性。长轴方向的强度低于正常松质骨样本,但弹性模量仅比松质骨样本弹性模量高20%(P<0.05)。结论:支架材料在空隙率和表面积方面具有很好的仿生性,利于细胞的黏附和长入。同时具有明显的方向性,提高了其在排列方向上的强度。弹性模量接近股骨头松质骨,具有较好的应力顺应性。     

冷热循环老化对可切削复合树脂表面粗糙度的影响

目的：研究冷热循环老化对可切削复合树脂材料粗糙度的影响。方法以可切削复合树脂A( Lava Ultimate ,3M ESPE)、B(High-Class, AMBORINO)、C(Hyramic 润瓷, Upcera)为实验组,以光固化复合树脂 D ( Ceramage, Shofu)和二硅酸锂玻璃陶瓷E( UP-CAD, Upcera)为对照组,分别在老化前和经5000及10000次冷热循环后测量表面粗糙度( Ra),并观察表面形貌,进行统计学分析。结果在老化前,D和E组间Ra值差异有统计学意义(P<0.05),其余各组间Ra值差异均无统计学意义。经冷热循环老化实验,A、B、C和E四组材料冷热循环前后材料表面粗糙度Ra值的差异均无统计学意义;D组材料冷热循环前后,材料表面粗糙度Ra值的差异有显著统计学意义(P<0.001)。结论经冷热循环老化后,可切削复合树脂和玻璃陶瓷表面粗糙度较为稳定,而光固化复合树脂粗糙度增加。