蚕丝磷酸钙涂层支架的制备和性能

目的:通过对蚕丝表面进行磷酸钙涂层,从而增加其成骨效果。方法:将脱胶后的蚕丝放入磷酸钙溶液中,用水热法对蚕丝表面进行矿化,运用扫描电镜、能谱分析仪、X线衍射仪、傅立叶红外对表面改良的蚕丝进行理化性能检测。结果:磷酸钙表面改良处理后磷酸钙均匀涂布于蚕丝表面,矿化蚕丝初始形态并未发生明显改变,表面存在磷酸灰石成分。结论:蚕丝作为一种天然生物纤维,具有良好的生物相容性。经磷酸钙涂层的蚕丝,作为组织工程支架材料具有广阔的发展前景。     

紫外线催化用于口腔种植体二氧化钛纳米管表面活化的研究进展

种植义齿修复牙缺失被运用到临床已有几十年的历史。 Branemark 教授[1]于1969年首次提出的“骨结合”概念,成为现代口腔种植学的重要理论依据。近年来,种植体常用金属钛的表面改性成为各国学者的研究热点。尽管采用了各种物理学、化学及生物学的方法,种植体植入骨内后的平均骨结合率只有55%[2],远低于科学家和临床医生所希望的100%。此外,种植体植入骨内后的愈合速度、远期植入效果也不甚理想。对于某些特定的患者如骨质缺损量多、骨质疏松、糖尿病、长期吸烟等,种植义齿的修复也存在软组织愈合缓慢、难以形成种植体骨结合界面、种植体周围炎等诸多问题[3]。钛表面纳米化修饰可提高牙种植体表面的骨结合率[4]。常见的种植体表面活化处理多采用减成或加成的方法在种植体表面构建微观形貌或生物活性涂层。大颗粒喷砂、阳极氧化、酸蚀处理、钛浆喷涂、微弧氧化、激光熔覆、溶胶凝胶、羟基磷灰石涂层、各类偶联接支蛋白的生物活性涂层、抗菌药物的加载[5]等方法均被运用到种植体表面改性的实验室和临床研究中,进行了口内种植技术多元化的尝试。钛表面随时间增加而出现生物活性降低的现象被称为钛生物老化。紫外线照射可引发二氧化钛(分子式TiO2)表面光催化反应,分解表面有机物,提高材料亲水性。本文就光催化反应用于TiO2纳米管表面活化的研究进展作一综述。     

316L不锈钢支架表面药物涂层的初步研究

高分子材料是影响316L不锈钢支架表面药物涂层性能的-个重要因素。以紫杉醇作为药物模型、以常用的3种医用高分子材料聚乙烯-乙烯醇(EVAL)、聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和聚乳酸-乙交酯(PLGA)为涂层聚合物。对316L不锈钢支架表面EVAL、EVA和PLGA涂层的综合性能(包括涂层在基体表面的结合强度、药物在涂层中的溶解扩散性能、涂层的力学性能以及表面自由能和亲水性等)进行了详细的比较、研究。结果发现：选择EVA作为底层和药物层的材料比较合适，而PLGA是制备最外层涂层的理想材料。     

热水陈化对钛种植材料表面氧化膜改性及体外生物活性评价

目的对纯钛种植材料表面氧化膜化学改性,使其活化富含羟基。方法纯钛材料经过化学处理后(NaOH或H2O2)再低温热水陈化2d。用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪等方法对钛表面的形貌、组成结构进行了表征,并考察改性后钛表面对大鼠成骨细胞生物学影响。结果钛表面改性后呈多孔结构,热水陈化使表面氧化膜转化为富含羟基的二氧化钛层,改性后钛表面能促进成骨细胞的增殖和分化。结论化学处理后再热水陈化形成的钛表面氧化膜有良好的生物活性,表面富含的羟基可作为固定生物大分子的位点。     

骨科植入金属材料表面电化学制备磷酸钙涂层方法及机理研究

探讨骨科植入金属材料表面化学制备磷酸钙涂层方法及机理。方法 首先在控制钙/磷摩尔比条件下采用滴定法建立磷酸钙的沉淀边界pH曲线,然后根据曲线确定4种涂层工作溶液浓度和pH。接着利用线性扫描伏安法确定4种溶液中在不同电极电位下所发生的界面阴极反应,并明确合适的工作电位。结果 滴定测得磷酸钙溶液的沉淀边界曲线显示,当溶液pH低于边界0.7~1.2时溶液可保持3天以上不发生沉淀且可以稳定形成涂层。电化学沉积电位的合理区间为-1.0~-1.2 V。将pH控制在沉淀边界以下(~1.0),选择-1.15 V为电化学沉积的工作电位,在4种工作溶液中均成功制备了磷酸八钙为主要相的涂层。通过电极反应动力学研究了电流-时间关系,发现涂层形成初期氢离子还原为涂层沉积提供了初始过饱和度,水分子还原为涂层生长提供持续的驱动力。结论 成功确定了电化学沉积磷酸钙的关键条件并阐述了涂层生成机理,且该涂层方法也已成功应用于钽金属,具有广泛适用性     

人工关节表面改性及生物摩擦学性能研究

人工关节表面涂层和等离子处理技术均可以提高材料的表面硬度,增强人工关节抗磨损能力,但很难在短时间内有效缓解材料的应力集中,从而导致人工关节在受到生理冲击载荷时易于断裂;表面图案化主要是通过表面微囊储存润滑液,改善摩擦配副表面的润滑状态,实现摩擦学性能的提高,但难以提高材料的抗冲击能力;表面接枝改性主要是通过在材料表面接枝具有亲水性或特异功能的官能团,提高材料表面的亲水性,改善润湿性,从而提高润滑性能,降低摩擦系数。     

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。     

磷酸钙涂层表面改性镁合金的研究应用现状

镁合金由于其优异的生物相容性、生物力学特性及生物活性特征,成为新一代人体植入材料的研究热点.但是镁合金在体内过快的生物降解速率限制其临床应用,表面改性是一项具有针对性的优化镁合金降解速率的策略.目前,用于镁合金的生物涂层材料有多种,其中正磷酸钙由于在机体中具有良好的生物耐受性,可作为镁合金涂层以延缓其生物降解.本文旨在总结生物医用镁合金的特点、磷酸钙涂层材料的进展,分析镁合金表面经涂层改性后的优势和存在的主要问题,并对今后应用于临床的发展做一展望.     

钛种植体载银对牙龈卟啉单胞菌抗菌效应研究

目的 探究钛种植体表面载银涂层的构建及其对牙龈卟啉单胞菌(Pg)的抗菌效应,为钛种植体表面抗菌改性提供新方法.方法 利用阳极氧化法在纯钛表面制备出均一的二氧化钛纳米管(TNT)结构,并通过层层自组装的方法将载银的壳聚糖与肝素在TNT表面交替吸附沉积,构建载银多层膜涂层.扫描电子显微镜、接触角测量仪、X射线光电子能谱仪以及紫外分光光度计对样品进行表征检测,并与Pg共培养,观察其对细菌的抗菌作用.结果 表征检测证实载银多层膜成功沉积在钛片表面,并改善样本亲水性.细菌试验显示载银显著提高了钛种植体表面抗菌性能,同时随着银浓度的增加,抗菌效果增强.结论 钛种植体表面载银涂层可有效抑制Pg的生长及生物膜的形成,有望提高钛种植体表面的抗菌性能.     

颅骨修补材料钛金属表面梯度生物活性涂层的生物相容性研究

目的 评价复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料的生物相容性.方法 分别通过体外细胞相容性实验和动物皮下植入实验综合评估复合氧化及水热沉淀法制备的梯度羟基磷灰石(hydroxyapitate,HA)涂层的生物相容性.结果 体外细胞相容性实验(MTT法)显示,各组材料对L929细胞的生长、增殖、代谢无不良影响.在不同时间点上,羟基磷灰石改性试件表面的光吸收值均比纯钛试件有所增加,在细胞接种后期增加尤为显著,提示羟基磷灰石改性试件的细胞相容性优于其它各组试件.动物皮下植入实验结果显示各组材料30d后,炎性细胞反应程度、囊壁形成情况、周边组织反应均＜Ⅰ级,符合GB/T16886.6-1997医疗器械生物学评价Ⅰ级标准,其中羟基磷灰石组在纤维囊壁成熟方面更优于其它组.结论 复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料具有良好的生物相容性,值得作为颅骨修补材料进一步研究.     

新型釉质再矿化机制的研究进展

龋齿是与饮食有关的流行病，是当代主要的公共卫生问题。当代龋病治疗的主要目标是通过再矿化的方法无创地治疗非空洞性早期龋齿。最近，已经开发出了一系列新型的基于磷酸钙的再矿化传输系统用于临床应用。包括生物活性玻璃、酪蛋白稳定的无定形磷酸钙以及其他利于再矿化的成分。现有临床实验研究显示其具有应用前途，但还需要更多的实验研究证明。     

羧基化的聚酰胺—胺/无定形磷酸钙诱导Ⅰ型胶原纤维矿化的研究

目的：利用羧基化的聚酰胺—胺稳定矿化物前驱相无定形磷酸钙，合成并表征同时具有有机和无机材料特性的仿生矿化复合物（ACP/CPAMAM），并观察其诱导胶原纤维仿生矿化的效果。方法：制备ACP/CPAMAM纳米复合物，并通过透射电子显微镜、选区电子衍射、粒径分析、电位分析等对其表征和验证。最终体外实验应用牛跟腱Ⅰ型胶原纤维，借助透射电镜—能谱分析观察胶原纤维内部及周围晶体形成情况。结果：ACP/CPAMAM纳米复合物成功合成并且为无定形相，粒径小于40 nm，表面带负电荷。透射电镜—能谱分析显示，应用ACP/CPAMAM矿化牛跟腱Ⅰ型胶原纤维后可见高密度晶体，胶原纤维周围可见致密、连续的晶体形成，证实该纳米复合物可连续诱导胶原纤维矿化。结论:ACP/CPAMAM作为一种新型的纳米复合生物材料具有良好的生物活性和仿生矿化特性，能够诱导胶原纤维形成矿化产物，提示ACP/CPAMAM可能成为一种新型诱导胶原纤维仿生再矿化的纳米材料。     

聚乙烯亚胺-肝素结合医用聚氯乙烯材料的肝素释放速率研究

目的评价聚乙烯亚胺-肝素结合处理的聚氯乙烯(PVC)材料的肝素释放速率。方法应用聚乙烯亚胺-肝素结合方法,对医用聚氯乙烯材料进行肝素结合处理,同时通过甲苯胺蓝分光光度法评测肝素的释放速率。结果应用聚乙烯亚胺-肝素结合方法所处理的聚氯乙烯材料表面肝素含量为400~700μg/cm2,于生理盐水中浸泡700 h后,聚乙烯亚胺-肝素涂层的PVC表面的肝素脱落率为0.89%。结论聚乙烯亚胺-肝素结合方法涂层的稳定性良好,几乎没有肝素游离脱落,可满足心脏外科体外循环手术的需求。     

微弧氧化处理纯钛种植体表面在模拟体液中可诱导磷灰石沉积

目的检测微弧氧化处理后的纯钛种植体表面体外矿化能力并且获得具有磷灰石涂层的种植体。方法将微弧氧化处理
后获得的种植体浸泡在模拟生理溶液（SBF）液中,在不同时间点取出种植体,利用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射分析
（XRD）、X-射线光电子能谱仪（XPS）分析其诱导磷灰石的能力和沉积物的形貌及组分。结果在SBF溶液中浸泡后,微弧氧化
处理后的纯钛种植体表面有大量的钙磷盐沉积,微弧氧化样品在SBF中形成的矿化层以磷酸八钙（OCP）晶相为主,并含有一定
量的碳酸羟基磷灰石（CHA）。结论经微弧氧化处理后的纯钛种植体可以在SBF中很好的诱导钙磷盐的沉积能力,其表面的矿
化层主要由类似自然骨组织的低结晶度的CHA结晶层组成。
     

海洋鱼骨制备双相磷酸钙材料的研究进展

双相磷酸钙材料是骨重建手术中替代材料的“金标准”,其制备方法多为人工合成,但人工合成方法制备工序复杂、孔径分布不可控、成本较高,同时生物活性较低。研究发现海洋鱼骨作为一种天然骨来源也可用于制备双相磷酸钙材料,其来源广泛、制备方法简单、β-磷酸三钙含量高,并保留了天然的微观孔隙结构,是一种潜在的骨替代支架材料。本文从制备方法和材料表征方面综述了海洋鱼骨来源制备双相磷酸钙材料的研究进展。     

纳米生物活性玻璃对早期釉质龋再矿化作用的研究

目的 评价纳米级生物活性玻璃对于促进早期釉质龋的再矿化效果.方法 将30颗离体牙制成早期人工釉质龋模型标本,用扫描电镜观察脱矿后釉质表面的平滑情况,然后将30个标本随机分为三组,每组10个.将三组标本每日3次,10分钟每次分别浸泡于纳米级生物活性玻璃配制液、氟化钠配制液及人工唾液内.其余时间采用pH循环法模拟人口腔环境,将标本在人工致龋液和人工唾液中循环浸泡30天.对于矿化及再矿化情况以扫描电镜技术观察检测.结果 实验组经纳米生物活性玻璃处理液处理过的牙釉质表面比其他两组处理液处理过的牙釉质表面光滑平整,且未见空隙存在.结论 经体外实验研究表明：纳米生物活性玻璃有促进早期釉质龋再矿化作用.     

超亲水抗反射氢氧化镧/二氧化硅纳米涂层的制备及表征

目的 制备及表征超亲水抗反射氢氧化镧/二氧化硅纳米涂层.方法 用低氯根氧化镧的氢裂解悬浮液在载玻片制备自堆集成的氢氧化镧薄膜.制备光学性能好的氢氧化镧薄膜关键在于制备氢氧化镧纳米棒分散良好的悬浮液.结果 氢氧化镧薄膜的覆盖导致了可见光波段反射光损失的显著减少,具有潜在的单层抗反射功能,而且氢氧化镧薄膜还具有高粗糙度和多孔性使其极易获得超亲水性修饰.当直径为20 nm的二氧化硅沉积在高粗糙度的氢氧化镧薄膜时,获得了源自于纳米多孔结构的超亲水性和防雾特性,而其抗发射特性没有损失.结论 该研究利用低氯根氧化镧的氢裂解悬浮液成功在玻璃底片表面涂层了氢氧化镧纳米棒薄膜.氢氧化镧二氧化硅纳米薄膜由于制备简便,且具有超亲水性和抗反射性双重功能,因而能够得到更加广泛的应用.     

掺锶TiO2纳米管涂层种植体的促成骨性能研究

目的 探讨掺锶TiO2纳米管涂层种植体的促成骨性能.方法 通过阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2纳米管,经由水热反应将锶掺入TiO2纳米管中,构建新型种植体涂层.通过发射扫描电镜、X射线衍射仪、原子力显微镜、表面接触角测量仪、电感耦合等离子体光谱仪对涂层表面微观形貌、元素分布、晶体相、亲水性和涂层中Sr2+释放情况进行检测;通过体外细胞学实验评价涂层上MC3T3-E1的细胞相容性和促成骨活性;通过Micro-CT影像学检测来分析掺锶TiO2纳米管种植体在体内的促成骨效果.结果 Sr被成功地掺入TiO2纳米管中,并主要以钛酸锶的形式存在.掺Sr后涂层表面粗糙度相较于TiO2纳米管无显著变化,亲水性显著上升;TiO2涂层中Sr的掺入促进了细胞黏附、增殖,提高了碱性磷酸酶活性;掺锶TiO2纳米管涂层种植体使大鼠种植体周围骨体积分数显著增加.结论 掺锶TiO2纳米管涂层种植体显示出良好的细胞相容性和成骨活性,并能够促进骨生成.     

钛基表面纳米羟基磷灰石涂层的制备及其生物性能的初步研究

目的制备具有与自然骨类似表面性能的植体材料纳米羟基磷灰石[Ca10（PO4）6（OH）2,HAp]涂层／钛基复合材料。方法电泳沉积法（EPD）。为改善涂层与基体之间的结合,对钛表面进行了粗糙化和氧化处理。结果烧结前后,涂层成分没有发生变化,具有纳米结构,表面均匀无裂缝。体外干细胞培养试验结果表明,细胞在材料表面和周围生长良好,繁殖速度比钛和常规尺寸的HAp涂层快。结论纳米涂层具有均匀的纳米结构,表现出良好的生物相客性,有望用于设计骨科和齿科材料。     

纯钛表面复合胶原蛋白凝胶涂层改性及其生物学性能初探

目的：在纯钛表面制备生物胶原蛋白涂层,并探究其对成骨细胞行为的影响。方法：将Ⅰ型胶原蛋白制成凝胶,并附着于纯钛试件表面形成生物胶原蛋白涂层。以光滑钛表面为对照组,胶原蛋白涂层改性钛表面为实验组。采用扫描电镜观察试件表面微形貌,X射线光电子能谱（X?ray photoelectron spectroscopy,XPS）分析试件表面元素组成,红外光谱测试仪（fouriertransform infrared spectrometer,FT?IR）检测试件表面基团,接触角仪检测试件表面亲水性。体外培养MC3T3?E1成骨细胞,通过激光共聚焦显微镜、CCK?8、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）以及Western blot评价钛表面成骨细胞的黏附、增殖和分化能力。结果：扫描电镜观察发现实验组试件表面机械划痕变浅,XPS元素分析和FT?IR检测证实钛表面存在胶原蛋白涂层。接触角测量结果显示,实验组试件较对照组具有更好的表面亲水性。体外细胞实验结果显示,胶原蛋白涂层钛表面能促进成骨细胞的黏附和增殖活性,并上调ALP活性以及成骨相关蛋白Runx2、Osterix和OCN的表达。结论：纯钛表面复合胶原蛋白凝胶涂层改性能增强钛表面亲水性,促进成骨细胞的黏附、增殖和分化。