医用聚氯乙烯材料改性的研究进展

聚氯乙烯由于诸多优点而广泛应用于医用制品,但同时也存在如增塑剂迁移、生物相容性等问题。针对这些问题,国内外开展了大量关于PVC改性的研究,主要包括共混、共聚及表面改性等。对医用聚氯乙烯材料改性的研究进展进行了综述。     

用于心血管医疗装置的聚合物表面构建与生物相容性研究Ⅲ——聚合物生物材料表面的凝血及抗凝血涂层改性（英文）

背景:用于心血管医疗的生物材料在血液接触性条件下必须具有抗血栓性、对抗生物降解性与抗感染性。目的:研制用于心血管组织工程的新型植(介)入型聚合物材料(表面),从聚合物生物材料表面的凝血及抗凝血涂层改性方面考察各种相应改性表面的生物相容性、血液相容性和细胞相容性。方法:检索1983至2014年PubMed数据库及万方数据库。英文检索词为"biocompatibility,blood compatibility,biomedical materials,biomedical polymer materials",中文检索词为"生物相容性材料;血液相容性材料;生物医用材料;医用高分子材料"。排除与研究目的相关性差及内容陈旧、重复的文献,保留与生物医用高分子材料的血液相容性研究,进行归纳总结。结果与结论:通过对血液与植入物间的相互作用和生物材料表面的抗凝血涂层改性两个方面的归纳分析,从聚合物生物材料表面的凝血及抗凝血涂层改性方面考察了各种相应改性表面的生物相容性、血液相容性和细胞相容性。研制用于心血管组织工程的新型植(介)入型聚合物材料(表面)关键在于对聚合物生物材料表面的凝血及抗凝血涂层改性以及对其相应生物相容性与内皮细胞相容性的研究。通过对心血管医疗用聚合物生物材料的种类与应用及其心血管医疗器件和可植入性软组织替代物的深入研究可以发现表面与本体的差别则将体现在从表面向本体延伸的很多层分子上,而2种主要因素决定了其包括本体/表面差异及表面相分离在内的本体/表面行为,即表面能和分子运动性。如果考虑到对本体-表面的组成差异的理解,则还必须追加另以附加决定因素,即各组分的结晶行为。     

镍钛形状记忆合金表面改性后的血液相容性

背景：镍钛形状记忆合金植入人体内必需要有很好的生物相容性和生物安全性。 目的：观察分析镍钛形状记忆合金表面改性后对其生物相容性的影响。 方法：将镍钛形状记忆合金随机分为两组,经阴极电沉积法处理的材料为实验组,未经处理的为空白组,通过扫描电镜观察实验组材料表面的变化,并测定材料的溶血率和动态凝血时间。体外培养骨髓基质干细胞,与两组材料复合培养,通过MTT法检测两组材料中细胞存活数量。 结果与结论：镍钛形状记忆合金表面改性后,表面出现由很多的纳米级颗粒紧密聚集形成的Ti-O膜,实验组材料的溶血率下降,凝血时间延长,两组材料与骨髓基质干细胞复合培养第2,4,6天,实验组吸光度比空白组明显增高(P < 0.05)。说明镍钛形状记忆合金经阴极电沉积法表面改性后具有较好的生物相容性和生物安全性。     

基于肝素和硫酸软骨素的两种纳米颗粒改性表面对生物相容性影响的研究

本研究合成了基于肝素和硫酸软骨素的两种纳米颗粒,用于316L不锈钢表面的生物功能改性。通过激光粒度分析仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、水接触角等对纳米颗粒的性质及颗粒固定前后表面的理化性质进行表征。通过体外血液相容性评价和内皮细胞相容性评价对两种纳米颗粒改性表面的生物相容性进行对比研究。结果表明,两种纳米颗粒均能有效降低材料表面血小板的粘附和聚集行为,但肝素纳米颗粒对内皮细胞的生长增殖表现出抑制作用,而硫酸软骨素纳米颗粒改性表面则具有促进内皮再生的潜能。     

体外循环管道表面改性的回顾与进展

体外循环是目前心脏外科的一项常规技术,但由于制备体外循环管道所使用的人工材料的生物相容性欠佳,体外循环往往可导致患者术后严重的全身炎症反应,从而影响其临床转归。为减小体外循环的这一不良影响,多种策略得到发展,体外循环管道的表面改性就是其中一种改善其生物相容性最行之有效的方法。文中对目前体外循环管道表面改性的几种主要方法,如生物活性表面、生物惰性表面和生物模仿表面等的原理及其临床应用做一回顾,并介绍了其最新研究进展。     

医用聚碳酸酯的涂层修饰及生物相容性研究

目的 研制低分子肝素钠(LMWH)涂层和多醛基氧化海藻酸钠(OSA)涂层的聚碳酸酯,并对其生物相容性进行评价.方法 利用化学接枝改性方法制备涂层材料,进行表征并验证涂层稳定性;通过接触角测定、体外血清蛋白、血小板黏附试验、体外凝血试验等进行生物相容性评价.结果 分析红外光谱,发现涂层后材料出现与涂层物相关的吸收峰变化,定量结果显示材料表面涂层量稳定.与未涂层材料相比,涂层材料表面与水的接触角减小,血清蛋白、血小板黏附量显著减少,凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(APTT)显著延长,其差异有统计学意义(P＜0.05).与LMWH涂层材料相比,OSA涂层材料抗凝效果略差,但其蛋白黏附量、表面接触角小于LMWH涂层,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 应用化学接枝改性方法制备LMWH、OSA涂层的聚碳酸酯,其涂层稳定,生物相容性显著改善.     

纯钛种植体表面改性对骨结合的影响

背景:研究表明,对种植体表面进行化学、物理、生物化学等改性,可以显著提高种植体表面的生物学活性和骨结合强度。目的:综述并比较不同纯钛表面改性方法对骨结合的影响。方法:以"纯钛、种植体、种植、种植体表面、表面改性、生物活性、生物相容性、骨结合、研究进展"为中文关键词,以"pure titanium,implants,plant,the surface of the implant,surface modification,biologica activity,biocompatibility,osseointegration,research progress"为英文关键词,用计算机检索CNKI数据库、万方数据库和Pub Med数据库。结果与结论:钛具有稳定的化学性能、良好的生物相容性及较高的抗断裂强度,因而在种植修复中被广泛应用,但钛种植体是一种生物惰性材料,直接植入人体后的生物相容性和生物学活性较差,影响其与骨的结合。为提高种植体骨结合强度,目前最为有效的方法是对纯钛表面进行改性。大多数研究表明,经过改性后的种植体具有一定的骨诱导作用,可促使骨细胞在其表面黏附、增殖、分化及矿化。钛种植体经过物理、化学、生物化学等改性处理后,其表面形貌、化学成分、表面粗糙度及亲水性能等发生改变,从而提高了种植体的生物相容性和生物活性,促进了骨结合的发生。     

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。     

镍钛形状记忆合金的表面改性对其生物相容性的影响

镍钛形状记忆合金(nickeltitaniumshapememoryalloys,NiTi-SMA)的发展符合生物学固定(biologicalosteosynthesis,BO)的思想,是一种理想的骨科内固定材料。NiTi-SMA中含有50%左右的镍。针对释出的镍元素是否会产生细胞毒性、表面改性的NiTi-SMA生物相容性究竟如何等问题,综述了NiTi-SMA生物相容性方面的最新进展、存在问题和发展方向。     

用于心血管医疗装置的聚合物材料表面构建与生物相容性研究Ⅱ-心血管医疗装置聚合物的表面构建与生物反应行为

背景:用于心血管医疗的生物材料在血液接触性条件下必须具有抗血栓性、对抗生物降解性与抗感染性。目的:研制用于心血管组织工程的新型植(介)入型聚合物材料(表面),从聚合物生物材料的表面构建与生物反应行为方面考察各种相应改性表面的生物相容性、血液相容性和细胞相容性。方法:检索1984至2013年PubMed数据库及万方数据库,英文检索词为"Biocompatibility,Blood compatibility,Biomedical Materials,Biomedical polymer materials",中文检索词为"生物相容性材料;血液相容性材料;生物医用材料;医用高分子材料"。结果与结论:通过对蛋白质吸附、细胞黏附中的生物识别、凝血与纤溶过程中的酶催化作用"瀑布模型",以及生物材料表面构建与蛋白质表面吸附行为4个方面的归纳分析,研制用于心血管组织工程的新型植(介)入型聚合物材料(表面)关键在于对聚合物生物材料生物功能性表面的构建,以及对其相应生物相容性与内皮细胞相容性的研究。通过对聚合物生物材料种类与应用及其心血管医疗器件和可植入性软组织替代物的深入研究可以发现,表面与本体的差别将体现在从表面向本体延伸的很多层分子上,而两种主要因素决定了其包括本体/表面差异及表面相分离在内的本体/表面行为,即表面能和分子运动性。如果考虑到对本体-表面组成差异的理解,还必须追加附加决定因素,即各组分的结晶行为。     

聚ε-己内酯组织工程血管研究进展

近年来随着心血管疾病患者不断增多,人工血管在临床上的需求不断增长。人工聚合材料聚ε-己内酯[poly(ε-caprolactone),PCL]因具有生物可降解性、良好的力学性能而成为了组织工程血管材料研究的热点。但是单一PCL血管存在疏水性强、细胞黏附亲和力差等缺陷,限制了PCL材料在组织工程领域的应用。为了增强PCL材料的生物相容性,研究者们应用了各种方法对PCL材料进行表面改性或共混成复合物。本文从PCL的表面改性、复合物等方面对其研究现状进行综述。通过表面改性后的PCL及其复合物具有较好的生物相容性,提高了材料的细胞黏附和组织生长性能,这为进一步构建理想小口径人工血管提供了一定的参考。     

羟基磷灰石/环氧树脂复合材料的制备与性能

用硅烷偶联剂对羟基磷灰石(HA)粉末进行表面改性,用改性后的HA粉末制备了HA/环氧复合材料。结果表明:硅烷偶联剂使HA在环氧树脂中的分散性明显改善。HA含量为4 0 wt%的复合材料具有良好的体外生物活性和生物相容性,并且其弯曲模量与生物骨接近,但强度低于生物骨,需要通过其它方式进行增强。     

渗透性聚氨酯聚合物亲水性对组织反应的影响

键段聚氨酯已用于生物医学装置,因为它们具有明显的物理机械特性及相对较好的生物相容性。聚氨酯材料表面改性提高血液相容性,主要与表面电荷、表面能、地形和疏—亲水性平衡等因素有关。认为亲—疏水性比率最好可提高血液相容性,     

血液相容性抗凝血生物医用高分子材料的制备及其机制

背景:由于生物医用材料要接触人体内环境,甚至必须植入生物体内,因此要求具有无毒性、优良的生物相容性、高化学稳定性、合适的物理机械性能以及易加工成型性。 目的：从生物惰性材料、生物活性表面和白蛋白的结构及其在抗凝血上的应用几个方面分析血液相容性抗凝血生物医用高分子材料的制备及其机制。 方法：由第一作者检索1969/2010 PubMed数据及万方数据库有关血液相容性抗凝血生物医用高分子材料的制备及其机制等方面的文献。 结果与结论：目前抗凝血材料的制备基本上只是采用单独的生物惰性表面或生物活性表面,虽然都获得了较好效果,但不能长期保持其生物相容性尤其是血液相容性,如果能将惰性表面与活性表面结合起来,使材料同时具备两者的长处,并能充分利用人体血液中的天然组分白蛋白或许会是抗凝血材料的一个发展趋势。今后希望通过采用高生物惰性的PEU和具有生物活性的白蛋白识别因子cibacron blue复合,合成具有优良性质的活性改性物,并以此对聚氨酯进行改性。     

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。     

高级氧化法改性镍钛合金表面后变形链球菌及白假丝酵母菌的黏附能力

背景:目前国内外对于镍钛合金改性的方法多种多样,目的就是根据镍钛合金的临床使用要求,通过各种方法不断提高镍钛合金的生物安全性、生物相容性和抗腐蚀性,以期在临床上获得更为广泛的应用前景。目的:检测口腔医用镍钛合金高级氧化法改性前后,变形链球菌、白假丝酵母菌在材料表面黏附和定植的数量,分析高级氧化法改性对镍钛合金表面微生物黏附能力的影响。方法:将抛光组和改性组放入含有变形链球菌(streptococcus mutans,C型,ATCC25175)和白假丝酵母菌(candida albicans,ATCC76615)的培养基中培养,在24,48,72h3个时间点将试件取出,标本原液进行10倍稀释,取稀释液0.1mL接种在相应培养基中,48h后行菌落形成单位计数。结果与结论:随着时间推移,抛光组和改性组中微生物的黏附量均增高;在同一个时间点,改性组表面微生物的黏附量少于抛光组(P0.01)。结果提示在唾液环境中,高级氧化法表面改性能够明显抑制镍钛合金表面对细菌的黏附能力。     

含有(聚)乙二醇侧链的丙烯酸酯类聚合物的体外血小板黏附研究

目的对含有(聚)乙二醇侧链的丙烯酸酯类聚合物的血液相容性进行研究。方法采用自由基共聚合成了若干种具有不同结构聚乙二醇侧链的丙烯酸酯类(EOMA)与甲基丙烯酸丁酯(BMA)无规共聚物。测量水接触角来考察所得不同组成结构的共聚物表面的亲水性；通过扫描电镜(SEM)观察血小板在各系列共聚物表面的吸附及变性情况；并且分析了共聚物结构对其亲水性、血小板吸附状况的影响。结果与结论该类材料具有优良的血液相容性，是一种有着很好应用前景的生物医用材料。     

无机纳米填料对植入硅橡胶生物相容性的影响北大核心

背景:硅橡胶是人体组织、器官外科修复重建的常用生物材料,但其自身存在生物相容性缺陷,无机纳米填料为植入硅橡胶的生物相容性改良和构建具有特定功能的复合材料提供了新契机。目的:综述植入硅橡胶添加无机纳米填料改性在生物相容改良研究方面已取得的成果及不足。方法:在PubMed、Web of Science和Medline等英文生物医学数据库,输入“siloxane,silicone rubber,inorganic nano-filler,metal nano-filler,metal oxide nano-filler,carbon nanoparticles”关键词,在万方、CNKI和维普等中文数据库输入“硅橡胶、无机纳米填料、纳米金属、纳米金属氧化物、纳米碳”关键词,分别检索出与无机纳米填料改性硅橡胶的相关文献,时间跨度从2014年1月至2020年10月。结果与结论:利用纳米金属及其氧化物和纳米新碳填料对植入硅橡胶本体或表面进行改性,增进了硅橡胶的生物相容性,可在细胞生长、抗凝血、表面特性、力学性能、耐久性、抗感染功能化等方面产生积极影响。未来需研究不同纳米填料对硅橡胶表面性质(如拓扑结构、电荷、湿润性)造成的细胞增殖移行机制、纳米金属杀菌剂在硅橡胶表面控释阳离子的细菌-纳米粒子相互作用调节策略,以及植入后潜在的纳米毒性。     

骨科用金属材料的表面改性

目的为提高骨科金属生物材料的生物相容性和力学相容性,研究表面改性技术这一条重要的途径.方法根据表面改性时材料发生的物理和化学变化、对材料的作用尺度及改性的效果几方面进行综合介绍.结果总结了当前骨科金属材料表面改性的方法,介绍了各类方法的优缺点.结论从分子水平研究骨科金属材料的表面改性,是目前研究的新趋势.     

目前生物医用材料领域的研究热点

<正>1生物材料表面改性改进和发展生物医用材料的血液相容性和组织相容性以及生物材料分子相容性评价新方法研究。今后对材料生物相容性的研究主要集中在以下3个方面:①生物医用材料对组织、器官的