生物材料纳米形貌表面对微生物细胞--荧光假单胞菌特性的影响

通过静电自组装技术在玻璃基底上组装了具备纳米尺度形貌的Al2O3和SiO2纳米粒子薄膜,并利用原子力显微镜(AFM)对两种纳米粒子薄膜的表面结构进行了表征。同时进行了荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescence,PF)在该纳米薄膜试片上的动态和静态黏附实验:在静态条件下研究了荧光假单胞菌黏附数在Al2O3纳米粒子薄膜片随时间的变化规律,在动态条件下对比了PF菌在纳米氧化铝、氧化硅试片、十六烷三甲基溴化铵(CTAB)和对比空白试片上黏附数、形态的不同。结果表明:静态条件下PC菌在两种试片上的黏附量皆随时间增加,PF菌在纳米粒子改性后的试片上的黏附量较之空白试片增多,而动态条件下PF菌在两种纳米粒子改性片上的形态更多的以群落(Clusters)形式出现,同时PF菌在Al2O3纳米粒子薄膜片上的黏附量大于SiO2试片。     

红细胞直接黏附细菌的实验研究

根据红细胞上的CR3可直接与细菌脂多糖(LPS)以非补体依赖的形式介导微生物与血细胞黏附而增强吞噬功能,以及CR1可与肺炎支原体等致病微生物黏附的原理的报道[1],我们探讨了健康献血员、癌症患者及严重感染者的红细胞对不同细菌的直接黏附作用。结果表明,肿瘤患者的黏附率比正常     

聚醚醚酮及其复合材料在医学领域的应用

文章在对聚醚醚酮简要认识的基础上,介绍了通过纳米活性粒子填充及纤维增强的方式制备的复合材料,并系统地综述了其主要生物活性的最新研究进展.同时还重点总结了聚醚醚酮及其衍生物复合材料在创伤植入、脊柱、关节置换、口腔植入等生物医学领域的其他研究和应用现状.     

聚醚醚酮表面多孔羟基化改性对MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响

目的对聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)薄片表面进行多孔化和羟基化改性,观察PEEK表面形貌和生物活性的变化,并探讨该改性方法对前成骨MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响。方法超声波环境下浓硫酸处理PEEK表面,在其表面形成大量微孔结构;经湿化学法将PEEK表面的酮类基团还原成羟基基团,改善其表面化学活性,提升PEEK薄片的生物相容性。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及静态水接触角检测改性前后材料表面形貌、化学基团及亲水性的变化。未处理PEEK、多孔化PEEK、羟基化PEEK、多孔羟基化PEEK与MC3T3-E1细胞共培养,评价表面改性后PEEK薄片对细胞黏附、增殖的影响。结果 SEM结果显示浓硫酸处理后的PEEK薄片表面形成密集的空隙大小均匀的微孔结构,FT-IR结果证实羟基化改性成功地在PEEK表面还原出了大量羟基基团。同时,表面多孔化和羟基化改性均可有效提升PEEK材料表面的亲水性能。在体外细胞实验中,不同改性的PEEK材料与MC3T3-E1细胞共培养后结果显示,多孔化、羟基化和多孔羟基化改性均可显著促进细胞黏附和伸展,同时随着时间的延长,其促进细胞增殖的功能也逐步增强。结论表面多孔羟基化改性能有效提高PEEK材料表面的生物学活性和亲水性能,进而显著促进细胞的黏附和增殖。     

3D打印聚醚醚酮及其复合材料修复骨缺损的应用现况

文题释义： 聚醚醚酮：是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料,具有优异的物理、化学、力学、热等性能。目前聚醚醚酮作为一种生物材料,相比于传统硬组织植入金属材料(不锈钢、钛及其合金等),具有良好的生物相容性、放射线透过性、植入人体后可有效降低“应力屏蔽效应”,以及磁共振扫描不产生伪影等特点,越来越多地被应用于骨科植入物和假体。 骨缺损修复：将设计制备的骨科植入物或假体植入因创伤或手术所致的骨缺损区域,经治疗后逐渐改善该区域的成骨连接状态,缓解愈合及恢复局部的功能。 背景：聚醚醚酮及其复合材料具有一系列独特的性能,而3D打印技术可以针对患者的病情定制个性化植入物,两者在骨缺损修复领域均具有明显优势。 目的：总结聚醚醚酮及其复合材料与3D 打印技术在骨缺损修复领域的应用现状,并进一步展望两者有效结合的应用前景。 方法：利用计算机检索CNKI、PubMed,Web of Science数据库,中文检索词为“聚醚醚酮,聚醚醚酮复合材料,骨缺损修复,聚醚醚酮植入物,聚醚醚酮3D打印,口腔修复”。英文检索词为“PEEK,PEEK composites,bone defect repair,PEEK implants,PEEK 3D printing,prosthodontics”。检索时限为1995年4月至2019年4月。共检索到147篇文章,根据纳入与排除标准,最终纳入51篇文献进行综述。 结果与结论：①将具有生物活性的材料及改善力学性能的颗粒或纤维引入到聚醚醚酮基体中制备成复合材料,借助3D打印技术精准定制出与患者骨缺损处高度匹配的植入物;②这种具有良好生物相容性、生物活性和力学性能的植入物在颅骨、颌骨、脊椎腰椎、人工关节以及口腔缺损修复中具有良好的治疗效果,提高了治疗后患者的满意度;③文章总结了3D打印聚醚醚酮及其复合材料在各类骨缺损修复中的应用,并对联合3D打印技术制备个性化聚醚醚酮植入物或假体的应用前景表达了自己的看法。 ORCID: 0000-0001-7850-2412(林柳兰) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

纳米碳改性聚氨酯复合材料的表面抗凝血性能

研究纳米碳改性聚氨酯聚合材料表面的血液相容性。将经过表面处理的纳米碳分散到聚氨酯体系中，制成聚氨酯／纳米碳复合薄膜。通过血小板荧光标记人全血灌注实验和羊全血体外循环等实验，观察和测定血小板在材料表面的粘附作用以及血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化，探讨纳米碳对聚氨酯抗凝血性能的影响。实验结果显示聚氨酯／纳米碳表面血小板的粘附明显低于单纯聚氨酯对照组：体外循环4h后，血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化程度减小。表明纳米碳与聚氨酯的复合可以提高材料的血液相容性。     

医用涤纶材料表面类金刚石涂层的表面自由能参数对细菌黏附的影响

采用乙炔等离子体浸没离子注入与沉积技术（PIII-D）在医用涤纶缝合环材料表面沉积了一层类金刚石（DLC）薄膜。细菌黏附实验的结果证明沉积了类金刚石薄膜后的表面对五种细菌——金黄色葡萄球菌心（Staphylococcus aureus，SA）、表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis，SE）、大肠杆菌（Escherichia coli，EC）、绿浓杆菌（Pseudomonas aeruginosa，PA）和白色念珠菌（Candida albicans，CA）的黏附均有明显的减少（P〈0.05）。计算细菌与材料之间的黏附自由能△Fadh表明：细菌对PET表面的黏附自由能为负值，而细菌对DLC表面的△Fadh〉0，因此细菌对DLC表面黏附过程难于发生，即使黏附也是可逆的。     

聚醚醚酮及其复合材料修复桩核冠:问题与临床应用价值

背景:聚醚醚酮是具有良好机械性能、生物相容性、化学稳定性的特种塑料聚合物,可加入不同的填料形成新型复合材料,在桩核修复中有潜在的临床应用价值。目的:综述聚醚醚酮及其复合材料的性能、在桩核修复中的临床应用进展。方法:以“聚醚醚酮,桩核修复,金属桩,纤维桩,氧化锆桩”为中文检索词检索中国知网数据库,以“PEEK,polyetheretherketone post,post core repair,dental Dowels”为英文检索词检索PubMed数据库,检索时间范围重点为2019年1月至2023年10月。通过阅读文献题目、摘要及全文筛选,根据纳入与排除标准进行筛选,最后纳入71篇文献进行综述。结果与结论:聚醚醚酮是高性能热塑性聚合物,实验研究证明聚醚醚酮及其复合材料在机械性能、生物相容性、抗老化性、化学稳定性、粘接性能等方面具有优越性,在桩核修复领域应用前景喜人。聚醚醚酮及其复合材料作为桩核修复临床应用局限于前牙和前磨牙,但都获得了满意的修复效果。聚醚醚酮及其复合材料在桩核修复中属于新型材料,目前还有诸多问题尚待解决,如:3D打印设备和打印过程是否会影响材料的机械性能;临床修复效果观...     

聚醚醚酮基骨科植入物的改性技术研究

目的 结合聚醚醚酮（PEEK）、聚乳酸（PLA）和硫酸软骨素锶（SrCS）各自的优势,制备出易加工、与松质骨力学性能匹配且兼具生物活性的聚醚醚酮基生物材料。方法 将熔融的PLA充分地填充在PEEK二维编织结构孔隙中,通过热压制备PLA/PEEK复合材料,并对其表面形貌和结构、结晶度、宏观和微观力学强度进行研究。随后在最优力学性能的PLA/PEEK复合材料中引入SrCS并使其与细胞共培养,通过MTT法评价细胞在复合材料上的增殖情况。结果 在155℃和10 MPa的热压条件下,PLA与PEEK细丝结合致密并形成了互锁结构,所得PLA/PEEK复合材料具有与松质骨相似的抗断裂性能、弹性模量和多尺度力学特性。SrCS的引入对复合材料的力学特性进行了微调,并显著提升其生物活性。结论 PLA和SrCS的引入可以有效地改善PEEK基材料的可加工性和生物活性,且结构互锁的PLA/PEEK复合材料具有仿松质骨的力学特性,因此SrCS/PLA/PEEK复合材料有潜力作为新型的骨科修复材料。     

生物碳素材料表面血小板黏附的实验研究

为了解生物碳素材料的凝血机制 ,将新鲜抗凝人血离心分离为富血小板血浆 ,在 37℃恒温条件下 ,对类金刚石薄膜 (DL C)、金刚石薄膜和石墨三种碳素材料进行了血小板黏附实验 ,通过扫描电镜对黏附于材料表面的血小板进行形态观察和计数分析 ,用形态指数描述血小板的变形程度。结果显示 ,DL C表面无血小板黏附 ,而金刚石薄膜和石墨表面均黏附有为数不少、呈 ～ 型重度变形的血小板。血小板的黏附量石墨最多 ,而形态指数则金刚石薄膜更大。经与前期研究和文献报道的对比分析 ,得出三个主要结论 :(1)蛋白吸附介导的血小板黏附、变形和聚集是生物碳素材料的主要凝血机制 ;(2 )评价生物碳素材料的血液相容性 ,血小板变形度比血小板消耗率更有价值 ;(3) DL C的纯度越高 ,血液相容性越好。这些结论对改进和设计新型碳素人工心瓣材料具有重要指导意义     

聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷复合材料的制备及力学性能

背景：牙齿的物理性质和化学组成与人体骨组织极为相似,且无机成分所占比例较大,因此可以考虑将牙齿作为一个潜在的自体或同种异体骨缺损修复材料。 目的：制备聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷复合材料,并测试其机械性能。 方法：收集临床上废弃的人离体牙,经初步煅烧去除有机成分,将其浸泡于磷酸氢二铵溶液24 h后再次煅烧,制备成以羟基磷灰石和β-磷酸三钙为主要成分的双相陶瓷,粉碎后过200目筛,采用有机泡沫浸渍法制备出聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷,行物相分析、扫描电镜、元素分析、孔隙率、抗压强度、黏结强度检测。 结果与结论：聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷为多孔网状结构,且孔间相互连通,孔径100-800 µm,孔隙率为73.65%,抗压强度为(165.260±11.703) N,黏结强度为(14.63±6.21) MPa,陶瓷中P元素含量占19.8%、Ca元素含量占40.5%,主要物相为β-磷酸三钙、羟基磷灰石。结果说明制备的聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷具有良好的力学性能。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

活体动物心脏植入材料细菌黏附的研究

目的研究体内心血管环境下细菌对心脏植入材料的早期黏附作用。方法53只兔分别通过外科手术植入涤纶片(DAC,n=16),戊二醛固定的自体心包片(GAP,n=18),冷冻保存的同种异体血管片(AG,n=19)于二尖瓣上,造成二尖瓣关闭不全。6h后经耳静脉注入5×106CFU金黄色葡萄球菌,48h后取出心脏,细菌培养并分析。结果10只兔早期死亡,弃用;DAC组中8/14只植入片细菌黏附阳性,细菌培养数目为(2.3×106±7.6×104)CFU/mg;GAP组中5/14只细菌黏附阳性,培养数目为(1.8×106±6.7×104)CFU/mg;AG组中6/15只细菌黏附阳性,培养数目为(4.9×106±1.0×104)CFU/mg。不同组间细菌培养数目差异无统计学意义(P>0.05)。结论心脏生物植入材料与人工材料相比在细菌早期黏附作用中并无明显的优越性。     

聚醚醚酮／羟基磷灰石／碳纤维复合材料的组织相容性初步研究

目的对新型复合材料聚醚醚酮/羟基磷灰石/碳纤维的组织相容性进行综合性评价。方法依据GB/T 16886系列标准,应用大鼠对聚醚醚酮/羟基磷灰石/碳纤维复合材料进行急性全身毒性实验、热原实验、溶血实验及皮内反应实验。结果急性全身毒性实验,各实验组大鼠一般状况良好,各时相体质量变化差异无统计学意义（P﹥0.05）,无急性全身毒性反应,肝肾标本与对照组比较无阳性病理改变;热原实验,各组大鼠在各时间段内测得的体温变化均符合热原实验评价标准;溶血实验,复合材料浸提液的溶血百分率均低于标准规定的5%;皮内反应实验,皮下组织在各时相点水肿极轻微,无红斑形成。结论新型复合材料聚醚醚酮/羟基磷灰石/碳纤维初步研究证明具有良好的组织相容性和安全性。     

壳聚糖改性聚醚醚酮表征及对MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响

背景：聚醚醚酮的生物惰性表面限制了其医学应用,如何提高聚醚醚酮的生物活性亟待解决。目的：分析壳聚糖生物活性涂层改性聚醚醚酮的表面特征及其对MC3T3-E1细胞增殖、黏附的影响。方法：取圆片状聚醚醚酮材料,依次进行NaBH4、3-氨丙基三乙氧基硅烷、戊二醛水溶液及壳聚糖溶液处理,获得壳聚糖生物活性涂层改性的聚醚醚酮材料。使用X射线光电子能谱、扫描电镜、原子力显微镜与全自动接触角测量仪观察化学处理前后聚醚醚酮材料的表面特征。将MC3T3-E1细胞分别接种于聚醚醚酮与壳聚糖改性聚醚醚酮材料表面,观察细胞的增殖与黏附情况。结果与结论：(1)X射线光电子能谱检测显示,聚醚醚酮材料仅含有C、O元素,壳聚糖改性聚醚醚酮材料含有C、O、N、Si元素;壳聚糖改性聚醚醚酮材料表面的接触角小于聚醚醚酮材料(P <0.05);(2)扫描电镜下可见,聚醚醚酮材料表面有明显的凹槽状起伏,壳聚糖改性聚醚醚酮材料表面存在壳聚糖分子,大小为1.0-2.0μm;原子力显微镜下可见,聚醚醚酮材料表面有较多的微小凹坑,大小约为0.1μm,壳聚糖改性聚醚醚酮材料表面的凹坑增大,大小为0.2-0.5μm,表面粗糙度大于聚醚...     

纳米羟基磷灰石骨修复复合材料的研究进展

羟基磷灰石（Hydroxyapatite，HA）是一种性能良好的骨修复材料，但是由于脆性而限制了它在承力部位的应用。天然骨本身是纳米羟基磷灰石（Nanohydroxyapatite，n．HA）和胶原的复合材料，从仿生的角度看，n—HA与其它材料复合可以提高生物相容性和力学性能。目前研究的纳米羟基磷灰石复合材料可分为两类：非降解的纳米羟基磷灰石复合材料和可降解的纳米羟基磷灰石复合材料。前者包括n—HA/聚乙烯、n-HA／尼龙以及n—HA／聚丙烯酸。后者主要有n—HA与胶原、明胶、壳聚糖、聚乳酸和聚酸酐等的复合材料。本文详细综述了近年来纳米羟基磷灰石复合材料的制备、力学性能以及生物学性能的研究进展。     

再生丝素蛋白膜表面的纳米图案化修饰对细胞黏附和增殖的影响

为了拓展再生丝素蛋白(RSF)生物医用材料在细胞培养和组织修复等生物医学领域中的应用,提高RSF材料的细胞相容性至关重要。本研究采用等离子体刻蚀技术制备了纳米“岛”图案化RSF膜,并进一步考察其对NIH3T3细胞黏附和增殖行为的影响。所有定量检测实验中至少设3个重复样(n≥3)。细胞培养1 d后的显微观察结果表明,与未修饰的RSF平整膜相比,纳米图案化修饰的RSF膜具有更好的黏附形态。CCK-8检测细胞培养1和4 d的吸光度(OD)结果表明,与未修饰的RSF平整膜相比,纳米图案化修饰RSF膜能够明显促进细胞的增殖,且其中刻蚀30 min膜组的吸光度(1.13±0.32)最高,显著高于未修饰的RSF平整膜(0.46±0.03,P<0.001)。等离子体刻蚀技术可作为一种简便、快捷、可大规模制备的纳米图案化修饰策略用于提高RSF材料的细胞相容性。     

聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料的体外细胞相容性研究

将大鼠成骨细胞与聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维(PEEK-HA-CF)复合材料间接和直接培养,通过CCK-8对复合材料的细胞毒性进行评价;流式细胞仪测定材料对细胞增殖指数的影响;测定复合培养后成骨细胞的碱性磷酸酶活性变化;应用扫描电镜(SEM)观察成骨细胞形态学变化。结果表明PEEK-HA-CF复合材料无细胞毒性,复合材料组胞增殖指数与空白对照组比无差异,3d时高于钛合金组。第7d时,PEEK-HA-CF组的碱性磷酸酶活性升高。SEM下,细胞在复合材料上生长良好。PEEK-HA-CF复合材料具有良好的细胞相容性,有希望成为一种新的骨科植入材料。     

不同抛光处理全氧化锆修复体的表面粗糙度和细菌黏附

背景：临床上冠修复体表面抛光处理可有效减少色素沉着及菌斑黏附,且能够降低对颌牙的磨耗。目的：研究不同抛光处理对全氧化锆修复体表面粗糙程度和细菌黏附的影响。方法：制作30个的全氧化锆试件,尺寸为10 mm×10 mm×2 mm,随机分为5组(n=6)：对照组(单纯上釉处理)、抛光组(绿色碳化硅砂石、Shofu瓷抛光Kit、Ceramaster Polisher抛光)、抛光膏组(绿色碳化硅砂石、Softcut PA、Shofu瓷抛光Kit、UltraII金刚砂抛光膏)、精细抛光组(绿色碳化硅砂石、SoftcutPA、Shofu瓷抛光Kit、CeramasterPolisher抛光)、多步精细抛光组(绿色碳化硅砂石+白色氧化铝砂石、Softcut PA+Softcut PB、Shofu瓷抛光Kit、Ceramaster Polisher抛光)。测试各组试件处理后的表面粗糙度值和表面形态及表面变形链球菌黏附情况。结果与结论：(1)5组试件的表面粗糙度值由高到低为：抛光组、抛光膏组、多步精细抛光组、精细抛光组、对照组,抛光组粗糙度值高于其他4组(P <0.05),抛光膏组粗糙度值高于对照组...     

热塑性聚氨酯/聚乙二醇/纳米铜复合材料的制备与表征

选择热塑性聚氨酯(polyurethane,PU)为基体材料,以聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)对基体材料进行亲水改性,用纳米铜颗粒代替铜丝或铜管等块体铜,采用机械共混的方法制备了一种全新的宫内节育器(IUD)材料——聚氨酯/聚乙二醇/纳米铜复合材料,并采用红外光谱(FTIR)分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜分析(SEM)、力学性能测试、热稳定能测试和吸水性能测试等表征方法对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,纳米铜粉在基体中分散比较均匀,聚氨酯/聚乙二醇/纳米铜复合材料的拉伸强度、撕裂强度随着聚乙二醇含量的增加而下降,断裂伸长率、热稳定性和吸水性能随着聚乙二醇含量的增加而提高,吸水性能的改善为下一步复合材料铜离子的可控释放研究工作提供了很好的基础。     

空气介质阻挡辉光放电增强硅橡胶/铁质纳米复合材料的表面亲水性

背景：医用硅橡胶的固有缺点是X射线显影性能欠佳和表面疏水性。添加显影标记物铁质纳米微粒可赋予硅橡胶X射线影像可视性的功能,铁质纳米微粒本体改性硅橡胶表面湿润性的变化尚不清楚,设想表面处理以提高硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料的亲水性。 目的：观察硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料表面湿润性、亲水改性及表征。 方法：使用空气介质阻挡辉光放电分别对前期制备出的配方比为95∶5,90∶10,85∶15的硅橡胶/纳米铁(INESR)和硅橡胶/碳包铁(Fe/CESR)复合材料表面进行改性,对照组为甲基乙烯基硅橡胶(MVSR)。 结果与结论：INESR和Fe/CESR与MVSR相比,表面水接触角减小幅度不大,疏水性未获得明显改善。经空气介质阻挡辉光放电对硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料处理后,表面的亲水性得到较大提高,不同配方比INESR和Fe/CESR的水接触角均降低(P < 0.05);扫描电镜显示改性使试件表面受到刻蚀,粗糙度增加,但无空洞或裂隙;X射线光电子能谱分析表明材料表面的化学成分均发生变化,含氧基团大幅增加,含碳基团则明显减少,含硅基团小幅增加,出现含氮基团,说明改性使氮元素被结合到试件的表面,空气介质阻挡辉光放电处理硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料的表面可实现亲水改性。