医用钛合金材料表面改性对骨整合影响的研究进展

医用钛合金材料是临床应用中较为常见的骨科植入物材料之一,作为一种具备良好的生物相容性、耐腐蚀性以及机械强度的生物材料受到了学者的广泛关注.本文专注于PubMed和Web of Science数据库中的相关文献,着重论述4种不同的表面改性设计对医用钛合金材料骨整合性能的影响.在材料学结构设计不断创新和深入研究的背景下,针...     

生物医用金属材料表面改性研究

本文主要对生物医用金属材料表面改性的几种方法进行了综述,并对表面改性在生物金属材料方面的应用作出了展望.     

医用镍钛形状记忆合金的表面改性及生物相容性

背景：近等原子比镍钛形状记忆合金以其8%的形变率、上万次的循环次数、优异的抗腐蚀性以及低弹性模量、低磁和射线不透性,成为理想的生物植入材料之一。 目的：论述医用近等原子比镍钛形状记忆合金的表面改性及其生物相容性。 方法：由第一作者检索1990/2008 PubMed数据库及万方数据库有关医用镍钛形状记忆合金的表面化学处理、化学修饰及植入生物组织后镍离子溶出等方面的文献。 结果与结论：近等原子比镍钛形状记忆合金中含镍量较高,对其是否能在人体内安全地长期使用一直存有争议,合金表面改性是提高植入物的生物相容性、解决这一问题的有效途径。镍钛记忆合金可通过表面改性降低镍离子释放,提高生物相容性,为此,国内外学者均做了大量研究工作。但当前对于含镍钛医用合金置入后体内镍离子的代谢过程方面的研究尚不够系统和全面。     

光化学固定法--医用高分子材料表面改性的一种新方法

简述了医用高分子材料表面改性的一种新方法－－光化学固定法,指出该方法优于其它化学和物理的表面改性方法。简要叙述了光化学固定法的原理和光活性基团的分类,并对光化学固定法在医用高分子材料表面改性中的应用和前景作了介绍。     

Ti－6A1—4V医用钛合金表面载银涂层的制备和抗菌性能研究

目的通过两步微弧氧化法在医用Ti－6Al－4V表面制备载银多孔涂层．研究其抗菌性能。方法选用医用Ti－6A1—4V,在其表面先采用250V低电压微弧氧化法制备TiO：预涂层,然后将样品浸入到浓度1mol／L的AgNO,溶液浸泡2h．再经紫外光照射3．5h,以实现银颗粒在预涂层上的固定．最后在含银（浓度O．2mol/L）电解液中经过350V正向电压的二次微弧氧化处理制备出载银多孔涂层。利用扫描电子显微镜和能量分散谱仪对涂层表面形貌、载银量进行了表征,并通过金黄色葡萄球菌检验了涂层的抗菌性能。结果Ti-6Al-4V表面预涂层呈多孔状,孔洞呈火山口形,平均孔径0．71μm,而载银涂层表面平均孔径约为1．57μm。银颗粒分布在微孔表面和孔洞内壁,涂层平均银含量约为8％。抗菌试验结果显示．当载银涂层与细菌的接触1d后,对金黄色葡萄球菌的杀菌率均达到96．94％．7d后抑菌率仍达到71-27％。结论通过两步微弧氧化法可在医用Ti-6A1—4V钛合金表面制备出具有良好抗菌活性的载银涂层。     

表面改性在医用镁及镁合金材料研究中的应用

镁及镁合金材料作为可降解生物材料,其密度与人骨密度相当,具有较高的比强度和比刚度以及相对于非金属材料的更好的塑韧性和可加工性。因此,镁及镁合金有望用于承力部位的骨组织修复。本文综述了医用镁及镁合金作为生物医用材料的表面改性技术的研究现状。     

钛及钛合金表面生物活性改性及效果评价

背景：钛及钛合金是常用的医用生物材料,其具有良好的生物相容性,但其缺乏骨诱导的能力,其与骨组织之间只是一种机械性的接触。 目的：概述钛及其合金表面生物活性改性的方法及对于改性后效果评价的方法,为临床应用提供参考。 方法：应用计算机检索PubMed数据库,CNKI数据库中关于钛及钛合金表面生物活性改性的文章,英文检索词为“titanium,titanium alloy,coating,bioactivity,bone”,限定文献语言种类为“English”,中文检索词为“钛,钛合金,涂层,活性改性,骨组织”,限定文献语言种类为中文。 结果与结论：在表面生物活性改性的方法中,主要有等离子体喷涂法、微弧氧化法、溶胶-凝胶法及生物仿生法等。钛及钛合金表面的活性涂层已经从单一涂层发展到复合涂层、梯度涂层、纳米梯度涂层,同时多种改性技术的联合运用,也让钛及其合金表面的涂层性能更加完善。对于改性后的效果研究,主要以模拟体液浸泡、成骨细胞培养,亲骨荧光素染色及放射影像学观察为主。对钛及钛合金进行表面生物活性改性是个复杂的工程,既要考虑改性后涂层骨诱导的能力,同时也需要兼顾涂层与基体结合强度的问题。只有对涂层组层进一步研究并利用多种技术对钛及钛合金表面进行处理,才能使其表面的涂层活性更高,并且结合牢固。     

光偶联法在生物材料表面改性中的应用

生物材料作为生物医学工程研究中的一个重要领域,正在受到越来越多的材料界工作者和临床医生的广泛关注.在生物材料同机体作用时,生物材料的表面性质在生物学反应中起着至关重要的作用.首先,这是因为生物材料的表面和本体部分在形态和组成上有差异,会引起分子重排、表面反应等.其次,对于那些不释放、不渗出生物活性或有毒物质的生物材料而言,表面性质决定它的生物学反应[1].这样,当生物材料被放置到体内或血液中时,首先和生物体接触的是生物材料表面,所以生物体和生物材料的初期反应必然依赖于生物材料的表面性能.     

钛及钛合金在口腔科应用的研究方向

指出钛合金目前在口腔科应用过程中存在的问题及研究方向,着重介绍了新合金的研制,钛及钛及钛合金表面处理、口内腐蚀性以及钛及钛合金加工工艺等领域的研究重点和发展趋势。     

生物医用钛合金材料的生物及力学相容性

背景：保证生物材料优良的生物及力学相容性是研制开发外科植入物及矫形器械产品的关键,但目前对其研究缺乏系统性和统一性认识。 目的：初步分析生物医用钛合金材料生物及力学相容性的概念、内涵,指导医疗器械产品的选型设计与应用。 方法：应用计算机检索PubMed、Elsiver、Springerlink、CNKI及维普等数据库1995至2012年相关文献,围绕“生物及力学相容性”主题词,探讨合金成分、显微组织及相变控制和材料表面状态优化等因素对钛合金材料生物及力学相容性的影响规律。 结果与结论：生物及力学相容性是一个综合评价概念。进行医用钛合金材料选型设计时,首先要求合金中的组成元素无不良反应,并保证其与组织、血液及免疫和全身反应的安全性,同时要求所添加元素对钛合金的机械性能等其他性能不良影响最小。钛合金中常见的合金化元素主要包括α相稳定元素、β相稳定元素和中性元素3类。要使生物医用钛合金植入材料获得优良的生物及力学相容性,对材料内部显微组织和相变进行控制,以及开展材料表面状态改性优化也至关重要。但不能单纯追求一种钛合金的低模量或高强度等某一单项力学指标与人体骨组织接近或匹配而简单判定其生物力学相容性的优劣。     

几丁聚糖在医用不锈钢表面作生物涂层的可行性

针对生物材料医用不锈钢的应用及其植入人体存在的问题,介绍了目前金属材料表面改性的主要方法和最新研究进展,并综述了几丁聚糖的性能和国内外对几丁聚糖的研究方向,在此基础上重点探索了几丁聚糖在医用不锈钢表面作生物涂层的可能性及其意义.     

医用聚醚醚酮材料骨整合改性的研究进展

聚醚醚酮（PEEK）材料具有良好的生物相容性、优异的机械性能、与骨组织相似的力学性能等优点,目前已广泛应用于临床各个领域。由于固有的生物惰性,使种植体与骨组织不相整合,从而限制了其作为骨科植入材料的应用。提高PEEK骨整合性成为目前研究的热点。研究者将具有促进成骨细胞增殖和分化的材料（如生物陶瓷、金属材料、生物因子等）通过物理或化学方式修饰于材料表面,或者采用表面物理修饰（如粗糙度、孔隙率、纳米结构等）提高其骨整合性。随着研究的逐步深入,PEEK的成骨活性得到增强,在临床上有了更大的应用前景。本文主要对上述提到的近些年用于提高PEEK生物活性的方法作一综述,旨在为研究者提供参考,并对未来发展提出展望。     

医用含铜钛合金抗菌性能的研究与进展

背景：作为骨科内植物的主要材料,钛及其合金在包括骨科在内的多个医学领域得到广泛的应用,内植物相关性感染也随之增多,采取不同的制备方法将优异且机制清楚的抗菌金属铜加入其中,在不影响生物力学性能的同时可使其具备一定的抗菌能力。目的：综述医用含铜钛合金的抗菌性能研究进展及发展趋势。方法：应用计算机检索PubMed、Web of Science数据库中2003年1月至2022年3月的相关文献,检索词为“Titanium alloy,Copper,Antibacterial,Surface modification,Coating”,根据纳入排除标准对选定的76篇文献进行分析讨论。结果与结论：(1)加入铜的钛合金在体内外抗菌实验中均显示出良好的抗菌性能,并随着铜含量的提升其抗菌性能更加明显。(2)但目前仍存在较多问题有待解决：探索、优化加入铜的含量、方式及采取合适的制备工艺使合金的抗菌性能、生物相容性、机械性能达到平衡需要进一步的实验;表面改性对合金表面的微损伤是否会对合金造成不利影响;铜离子释放速率的控制以及如何避免早期突然大量释放铜离子的“突释现象”。     

美国管理医用装置的现状

近年来我国的医用装置,特别是生物材料和人工脏器发展迅速,正在逐步形成一新兴的工业领域。但我国医用装置产品质量不过关或不稳定,妨碍了临床扩大应用和打入国际市场。究其原因是:管理无归口、质量无标准。笔者参加卫生部考察组对美国医用装置的管理和质量监督体系进行了考察。现把主要情况简介如下。     

生物医用材料与免疫反应的关系

生物医用材料与免疫反应的关系朱明华，曾怡，黄聘和综述吴增树审阅随着生物材料及人工器官的广泛应用川，人们对生物材料的生物相容性要求越来越高。在过去的十多年，对生物材料的生物相容性评价重点在一般的血液相容和组织相容［２，３］，但在研究中也曾发现某些材料引...     

外科植入物产品表面阳极氧化改性应用分析

目的 探讨阳极氧化表面改性技术在外科植入物产品中的应用。方法 本文对30余家生产企业的337批外科植入物产品进行检测,对表面引入元素进行分析,并采用扫描电子显微镜及能谱法进行定性半定量分析。结果 所有的微弧阳极氧化产品检测出少量非基体元素,分别有Na、P、S、Si、Ca等元素; 有15.5%经着色阳极氧化的产品检出Na、P、S、Si等少量元素,其中Na、S可以通过清洗工艺彻底清除。结论 经过阳极氧化的外科植入物,会在其表面层引入除基体外的其他元素,通过工艺控制可以有目的性地调控引入元素的种类和含量。     

钛基金属陶瓷人工髋关节材料：表面碳化钛陶瓷和复杂的微孔结构提高了表面硬度

BACKGROUND: Research on the preparation and properties of titanium-based cermet, serving as a new type of artificial joint material, is of great significance to improve the stability and reliability of the artificial joint. OBJECTIVE: To emphatically describe the research progress of titanium-based cermet as an artificial joint material. METHODS: A computer-based search of Web of Science and CNKI databases was performed for articles related to development, selection, and friction pairs of artificial joint materials published from 2000 to 2015. The keywords were “Titanium, Artificial hip, cermet, CoCrMo” in English and Chinese, respectively. RESULTS AND CONCLUTION: Titanium-based cermet is a functionally graded material that effectively combines the properties of metals and ceramics, which is different from traditional ceramics coated on the metal surface. As the element composition profile with depth shows a gradient transition across the coating-substrate, the titanium-based cermet has a good metallurgic bond between the coating and the substrate. However, titanium-based cermets are likely to have poor toughness and mechanical properties due to preparation techniques. Therefore, a suitable method and technique for preparation of titanium-based cermet is warranted to improve the properties of the artificial joint material. Findings from X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy reveal that uniform and compact titanium carbide with a face-centred cubic structure is formed on the surface of titanium alloy. The surface hardness of titanium-based cermets is significantly improved due to the formation of titanium carbide and its complex microporous structure.      

改性纳米羟基磷灰石表面性质及对成骨细胞贴壁生长的影响

背景：生物材料表面性质的改变能够影响其与细胞的相互作用,并进一步影响细胞黏附能力、基因表达等行为。 目的：评价改性纳米羟基磷灰石的表面性质及其对成骨细胞在材料表面黏附能力的影响。 方法：参考作者既往实验制备纳米羟基磷灰石和改性纳米羟基磷灰石,利用zeta电位仪测定改性纳米羟基磷灰石的zeta电位,通过测定水在改性羟基磷灰石表面的接触角,结合成骨细胞黏附试验,分析表面改性对材料的细胞黏附能力和生物相容性的影响。 结果与结论：改性纳米羟基磷灰石表面呈疏水性,接触角为93°,成骨细胞黏附实验表明,改性纳米羟基磷灰石表面比纳米羟基磷灰石表面黏附更多的成骨细胞,表明表面改性增强了纳米羟基磷灰石的生物相容性。