纳米羟基磷灰石/壳聚糖人工骨复合材料制备及性能研究

目的：研究合理人工骨复合生物材料的制备及性能。方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料,并采用TEM、SEM、XRD等手段对材料晶相组成、微观结构、晶粒大小进行分析表征。结果：复合材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨矿物相的弱结晶含碳酸纳米晶体,并均匀分散于有机相壳聚糖中。结论：该复合材料可作为骨组织替代材料。     

医用羟基磷灰石/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能研究

目的：利用纳米二氧化钛的耐生理腐蚀和抗菌特性，以及纳米羟基磷灰石的生物活性，制备羟基磷灰石／二氧化钛纳米复合生物材料，以发挥其综合优势。方法：用溶胶－凝胶法制备了纳米羟基磷灰石／纳米二氧化钛复合材料，以透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和红外光谱（IR）对复合材料的物相、组成、结构和性能进行了分析。结果：实现了羟基磷灰石和二氧化钛以纳米级形式复合，且它们之间产生了化学键合。结论：该种无机纳米复合材料可用于口腔修复和制备新型无机／有机纳米复合生物活性材料。     

纳米羟基磷灰石及其复合材料的研究进展

纳米羟基磷灰石是自然骨的主要无机成分,但是由于其本身脆性大的特性,限制了其在骨组织修复中作用。因此纳米羟基磷灰石复合材料已成为当今骨修复材料的热点,本文综述了近几年来纳米羟基磷灰石和各种复合材料的性能特点及研究现状,对其发展提出了展望。     

胶原基复合骨组织工程支架材料的研究

以胶原、羟基磷灰石为主要原料，模拟天然骨组织细胞外基质成分，构建骨组织工程支回材料，并复合细胞因了BMP-2，赋予材料骨诱导生物活性。     

羟基磷灰石复合材料在骨组织工程中应用的研究进展

羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)是骨骼和牙齿的主要无机成分,具有生物活性和生物相容性.但HAp机械性能差、降解速度慢、功能单一,难以作为支架材料在骨组织工程中单独应用.通过将HAp与其他类型材料复合,可制备具有特定性能的复合材料,拓展其在骨组织工程中的应用.本文首先阐述了HAp材料在骨组织工程生物材料...     

聚乳酸/羟基磷灰石纳米复合材料的生物相容性研究

目的 对聚乳酸/羟基磷灰石纳米复合材料的生物相容性进行研究,为其在骨的缺损修复领域中的临床运用提供依据.方法 检测聚乳酸/羟基磷灰石纳米复合材料的细胞相容性、溶血百分率和急性毒性.结果 聚乳酸/羟基磷灰石纳米复合材料组的细胞数量增加与对照组比较差异无显著性(P＞0.05).纳米复合材料的溶血百分率＜5%,溶血程度属于正常范围.实验动物2周内一般情况良好,高、低剂量组动物无一死亡.各组动物体重增加差异无显著性(P＞0.05).结论 本实验证明,聚乳酸/羟基磷灰石纳米复合材料有良好的生物相容性.     

体外培养骨髓基质细胞在珊瑚羟磷灰石上生长的表面形态观察

目的 观察体外培养的骨髓基质细胞与珊瑚羟基磷灰石复合后的生长特性,论证珊瑚羟磷灰石作为骨组织工程学载体材料的可行性.方法 分离纯化的狗骨髓基质细胞与珊瑚羟基磷灰石复合体体外培养,分别在相差显微镜下、扫描电镜下观察细胞的表面形态结构.结果 骨髓基质细胞在珊瑚羟基磷灰石上贴附生长良好,功能正常.结论 骨髓基质细胞在珊瑚羟基磷灰石上生长增殖良好,珊瑚羟磷灰石是骨组织工程载体材料的可靠选择.     

纳米羟基磷灰石/胶原骨修复材料

目的：制备纳米相羟基磷灰石／胶原（nano-HAp/Collagen,NHAC)复合材料,并检测骨修复性能。方法：采用仿生方法制备NHAC复合材料。结果：NHAC复合材料成分与微结构具有同天然骨类似的某些特征。复合材料的矿物含量约为50％,矿物相为含有碳酸根的羟基磷灰石,结晶度低,晶粒尺寸为纳米量级,矿物相均匀沉积在I型胶原蛋白基质上,NHAC复合材料的力学性能表现为各向同性,其显微硬度可以达到骨皮质显微硬度的下限,用颗粒型NHAC材料压制成的致密种植体植入骨髓腔后,界面层可发生溶解－再沉积的动态快速更新过程,巨噬细胞可在种植体表面或深入种植体内部通过吞噬和胞外降解方式吸收种植体材料,种植体表面及内部被吸收后,伴随有新骨的沉积,这一现象类似骨组织的重塑过程,可使NHAC种植体整合入活体骨的新陈代谢中并最终为自体现有组织所取代。结论：NHAC是生物活性材料,种植体与最组织可形成界面化学键合。     

壳聚糖-纳米羟基磷灰石复合材料修复兔骨缺损过程中BMP-2的表达

目的 探讨壳聚糖-纳米羟基磷灰石复合材料(CTS-nHA)修复兔骨缺损时BMP-2在其局部的表达.方法 新西兰大白兔18只,随机分为CTS-nHA组、纳米羟基磷灰石(nHA)组、空白组.于兔双侧后肢胫骨近端各制造2个约0.5 cm大小的缺损,分别植入相应的材料或不植入任何材料,于术后2、4、6、10周取标本进行骨生长因子BMP-2和组织学的观察.结果 可直接观察到CTS-nHA表面有较强的BMP-2表达,CTS-nHA组新生骨组织中BMP-2表达的量比nHA组高峰提前,在观察的各时间段CTS-nHA组新生的骨组织均明显高于nHA组和空白组(P＜0.05),至第10周时CTS-nHA组已形成较成熟的板层骨组织,而nHA组网状编织骨间夹杂有较多的骨痂基质.结论 CTS-nHA较强的成骨活性可能与其在体内具有诱导成骨活性有关.     

磷酸化壳聚糖-羟基磷灰石纳米复合物的仿生合成及其细胞相容性的研究

目的 仿生合成一种由磷酸化壳聚糖(PCS)和羟基磷灰石(HAp)组成的纳米复合新型骨组织修复材料.方法 先对壳聚糖(CS)进行本体改性,合成PCS;再将含有钙、磷离子(Ca2+=60 mmol/L,Ca/P=1.67)的HCl溶液逐滴加入到含有PCS的NaOH的溶液中,将反应形成的沉淀物冷冻干燥后,得到磷酸化壳聚糖-羟基磷灰石纳米复合物(PCS-HAp).最后,将PCS-HAp与成骨细胞共培养,评价其细胞相容性.结果 PCS可以调控HAp晶体成核、生长;PCS-HAp复合物中HAp晶体是一种低结晶的纳米类骨磷灰石.PCS-HAp可以促进成骨细胞的增殖和分化,具有良好的细胞相容性.结论 PCS-HAp是一种新型的纳米复合物骨修复材料.     

骨组织工程中纳米羟基磷灰石的仿生合成研究进展

纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHAp)是人体骨、牙无机组成的主要成分,具有优异的生物相容性、生物活性和生物亲和性,可诱导骨组织再生,已广泛应用于骨缺损修复与替代等骨组织工程领域.由于其组成中含有能通过人体正常的新陈代谢途径进行置换的钙、磷等元素,植入体内后可部分或全部被人体组织吸收和取代,能...     

粗糙钛表面纳米掺锶羟基磷灰石涂层对 BMSCs成骨分化的影响

目的研究粗糙钛表面纳米掺锶羟基磷灰石涂层对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM SCs)增殖、成骨分化的影响。方法采用电化学沉积技术在粗糙钛表面沉积薄层纳米掺锶羟基磷灰石、纳米羟基磷灰石,用场发射扫描电子显微镜观察其表征,分析锶元素修饰的纳米羟基磷灰石涂层对大鼠BM SCs增殖、碱性磷酸酶活性、矿化结节形成和成骨相关蛋白骨钙素分泌的影响。结果纳米掺锶羟基磷灰石涂层和纳米羟基磷灰石涂层不影响细胞增殖,与目前临床广泛应用的金属钛种植体粗糙表面一样具有良好的生物相容性。相较于纳米羟基磷灰石涂层和粗糙组,纳米掺锶羟基磷灰石涂层可增强BMSCs碱性磷酸酶活性,促进矿化结节形成,提高细胞骨钙素的分泌。纳米羟基磷灰石涂层亦表现了比粗糙组更好的生物活性。结论应用电化学沉积技术进行纳米掺锶羟基磷灰石涂层的制备,可以促进BMSCs成骨分化、种植体周围新骨早期形成,提高种植体骨组织结合率。     

聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜的制备及其生物活性

目的 检测静电纺丝技术制备的聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架材料的理化表征、生物学性能及成骨活性。方法 通过静电纺丝技术制备聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合材料,测量其理化表征。以MC3T3-E1细胞为模型初步评估复合材料的细胞相容性与成骨活性,为骨组织再生提供实验依据。结果 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺丝是一种无序三维交错网状结构,具有较小的拉伸强度及良好的润湿性。在聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合纤维材料表面MC3T3-E1细胞生长良好,有伪足伸出,促进碱性磷酸酶及Runx2基因的表达。结论 聚己内酯/纳米羟基磷灰石静电纺纤维膜具有良好的理化表征、生物学性能与成骨特性,是一种潜在可用于种植骨再生的材料。     

大鼠骨髓基质细胞接种于纳米-羟基磷灰石构建组织工程骨组织的研究

目的：探讨用骨髓基质细胞(MSC)作为种子细胞，三维多孔纳米-羟基磷灰石为支架材料构建组织工程化骨组织的可行性。方法：建立诱导大鼠MSC分化为成骨细胞的新的骨髓培养法，并进行鉴定。将诱导分化形成的成骨细胞，接种于三维多孔纳米-羟基磷灰石多孔支架中，培养15天后，通过扫描电镜观察诱导分化的成骨细胞与三维多孔纳米-羟基磷灰石支架材料的复合情况。结果：大鼠MSC随着培养时间的延长，其碱性磷酸酶活性和骨钙素的分泌逐渐形成，并不断地增加。接种于三维多孔纳米-羟基磷灰石支架材料上的细胞生长良好，形成许多细小的钙结节和胶原纤维。结论：新的骨髓培养法可使大鼠：MSC分化和增生为具有良好功能特性的成骨细胞，三维多孔纳米-羟基磷灰石是可利用的支架材料。用：MSC作为种子细胞，三维多孔纳米-羟基磷灰石作为支架构建组织工程化骨组织有很多优点，具有广阔的应用前景。     

壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料修复骨缺损研究

目的观察壳聚糖/羟基磷灰石纳米材料修复家兔颌骨缺损愈合的愈合过程,评价该新型材料的生物活性和成骨特性。方法电镜观测材料孔隙率、孔径大小和材料间的交连特点。30只家兔随机分为3组,分别为壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合物充填组(A组),纳米羟基磷灰石(HA)充填组(B组)和空白对照组(C组),其中空白对照组缺损区不植入任何材料。术后2、4、8和12周分批处死家兔,取下颌骨观察缺损部愈合情况,并进行X片、力学性能的初步分析。结果壳聚糖/羟基磷灰石纳米聚合物移植10周时可完全修复骨缺损,各时段放射学评估优于其他各组,差异有显著性(P<0.05)。10周时修复效果显著差于壳聚糖/羟基磷灰石纳米聚合物充填组(P<0.05);空白组10周时缺损不能修复。骨痂力学强度与骨痂X线灰度呈指数相关(P<0.05),骨痂X线灰度随骨折愈合的进程而增高。结论壳聚糖/羟基磷灰石纳米聚合物具备良好的生物兼容性及骨引导能力,可应用此材料于骨损伤的修复,它是一种有应用前景的骨替代品和骨组织工程支架基质材料。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖复合材料作为注射性软组织填充剂的细胞毒性研究

目的 探讨纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合材料的细胞相容性,评价其作为软组织填充剂的可行性.方法 设计制成复合材料(纳米羟基磷灰石与羧甲基壳聚糖的比例为6∶4),小鼠成纤维细胞L929行体外细胞传代培养.制备材料浸提液,MTT法进行细胞毒性评价,细胞接种于复合材料,通过倒置相差显微镜,应用形态观察法、细胞增值率,定性定量观察复合材料对细胞生长、附着、增值的影响.结果 纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合生物材料的细胞毒性不大于1级.成纤维细胞在复合材料的环境中生长良好并促进细胞生长.结论 纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合材料具有良好的生物相容性,作为一种新型的注射性软组织填充材料有望应用于整形美容领域.     

纳米羟基磷灰石/明胶仿生复合材料的制备及其细胞相容性

目的：评价纳米羟基磷灰石/明胶仿生复合材料的一般理化性质及细胞相容性。方法：采用冷冻干燥技术 将纳米羟基磷灰石与明胶复合物制成3D多孔支架材料,并用扫描电镜、傅里叶红外光谱、万能试验机等对复合材料 进行表征;原代培养BALB/c小鼠成骨细胞,取第3代与复合材料共培养,采用扫描电镜、细胞毒性实验、细胞增殖实 验和碱性磷酸酶活性测定法观察支架材料对细胞分化、增殖的影响。结果：扫描电镜显示复合材料为三维多孔状, 孔径大小约150~400 μm;傅里叶变换红外光谱显示复合材料无机相和有机相之间有较强的化学键合;复合材料抗压 强度为(3.28±0.51)MPa,孔隙率为(80.6±4.1)%,接近人松质骨。扫描电镜观察和MTT实验结果显示复合材料具有良好 的细胞相容性,小鼠成骨细胞在材料上黏附和伸展情况良好;细胞毒性I~II级;与材料共培养第5,7天的细胞增殖 率与对照组差异有统计学意义(P<0.05);第1,3天的碱性磷酸酶活性与对照组之间的差异有统计学意义(P<0.05)。结 论：明胶与纳米羟基磷灰石在一定比例和条件下,采用冷冻干燥法可制备出具有较高孔隙率、适宜孔径大小的三维 连通多孔结构的仿生支架材料,具有良好的细胞相容性,有望成为一种新型骨组织工程支架材料。     

甲壳质的衍生物合成生物膜的结构和功能

目的 合成壳聚糖磷酸酯作为诱导生物组织矿化的生物大分子膜.方法 对天然聚阳离子多糖壳聚糖进行磷酸化本体改性,制备用于引导组织再生的壳聚糖膜.结果 磷酸化壳聚糖可以诱导磷灰石晶体的生成,且其诱导能力与取代度有关系,较高取代度的磷酸化壳聚糖诱导磷灰石形成的能力反而不如取代度相对低的磷酸化壳聚糖.结论 壳聚糖和磷酸化壳聚糖磷酸酯可以作为调控磷灰石晶体生长的有机基质模板;促进成骨细胞增殖和分化.     

人工骨质材料的生物学特性

目的：制备表征多金属氧酸盐(POMs)纳米粒子掺杂的羟基磷灰石骨替代材料,并对其性能进行探讨。 方法：用小鼠和白化兔,通过急性毒性实验、热原实验、皮内实验进行生物相容性检验。 结果：材料为棒状,平均粒径为20 nm, 长度为100 nm左右。尺寸与人骨更接近,且POMs纳米粒子掺杂的壳聚糖/羟基磷灰石(CS/nano-HAP)复合材料无热原性,无毒,受试材料浸提液无刺激性。 结论：此多金属氧酸盐纳米粒子掺杂的羟基磷灰石骨替代材料具有良好的生物相容性。这种材料与骨组织结合是一种骨性结合,具有较高的界面强度。     

新型墨水3D打印出带活细胞的“骨骼”

澳大利亚新南威尔士大学的科学家开发出一种陶瓷基"墨水",这种墨水的成分可在水性环境实现纳米结晶,利用凝固机制将无机墨水转变为机械互锁的骨磷灰石纳米晶体。这种纳米结晶的化学结构类似于骨骼构造,当墨水与含有活细胞的胶原物质结合时,可以形成类似骨骼的组织,使用该墨水可让外科医生3D打印出带有活细胞(用于修复受损的骨组织)的骨骼。