双连续微乳模板合成羟基磷灰石仿生物骨材料

通过体外模拟天然骨生物矿化和材料自组装的形成机制,研究制备了类骨羟基磷灰石/胶原仿生复合材料并对材料进行了表征。结果表明:纳米羟基磷灰石均匀分布在胶原基质上并择优取向排列,该复合材料的成分和微观结构与天然骨类似。

通过优化的加工条件制备了羟基磷灰石/热致液晶高分子(ha/vectraa950)复合材料仿生人工骨,研究了ha含量对复合材料显微结构和力学性能的影响,分析了ha与vectraa950共混后的力学性能以及界面结合问题。研究结果表明:当ha与vectraa950的质量比小于10∶100时,复合材料呈现明显的皮芯结构,皮层液晶微纤高度取向,ha主要分散在芯部,其模量和强度达到或超过天然骨的力学性能;随着ha含量的增加,皮芯结构逐步减弱并消失,而缺陷显著增加。当ha与vectraa950的质量比增加到20∶100,复合材料的力学性能、尤其是韧性显著降低,这可能是由于ha颗粒与液晶基体之间的结合较差导致的。为保证复合材料仿生人工骨的生物活性,ha的含量应与天然骨接近。因此,需对ha和vectraa950的界面进行改性以提高其结合性能。

以共沉淀法制备了羟基磷灰石/丝蛋白(ha/sf)复合骨修复材料,并对材料进行了xrd、tem、sem、孔径分布和孔隙率等相关的测试和表征。结果表明:该复合材料的无机组分为20~30nm长、5nm宽的棒状羟基磷灰石(ha)结晶,这些晶粒沿c轴自组装团聚成簇分散在丝蛋白基质中形成三维多孔结构,其孔径分布在0.3~115μm之间,开口孔隙率达66%。该材料植入动物体内,未出现明显的排异反应,在植入部位有连续的骨性连接和新生骨形成,说明ha/sf复合材料具有良好的生物相容性和骨诱导活性。

用naoh和生物活性玻璃依次对空心玻璃微球进行预处理。将处理过的空心玻璃微球浸泡在1.5sbf溶液中,仿生沉积得到羟基磷灰石涂层。利用x射线衍射仪、扫描电镜以及热场发射扫描电镜对空心玻璃微球和涂层进行表征。结果表明,浸泡15天后在空心玻璃微球表面形成一层均匀致密的羟基磷灰石涂层,随时间延长涂层厚度增加。

探讨n-ha/ldi-g/nvcm复合体的制备方法以及其物理特性。对载有0%、1%、2%、5%和10%nvcm的复合体材料分别测定其抗压强度和断裂强度,再通过x射线衍射和扫描电镜分析其固化产物和表面结构的变化。结果表明不同载药组抗压强度和断裂强度会有所不同。nvcm的载入不影响n-ha/ldi-g的固化,不会反应产生新的产物;nvcm的含量在复合体中一定的比例范围内,并不会对复合体的抗压强度和断裂强度造成影响,而超过一定范围后,则会降低其抗压强度和断裂强度。

目的评价丝素蛋白-羟基磷灰石类骨质复合生物材料的生物相容性。方法体外研究将成骨样细胞株mg-63细胞与不同材料进行复合培养,利用倒置显微镜、四甲基偶氮唑盐比色(mtt)法进行生物相容性评价;体内研究将不同材料植入新西兰大白兔股骨髓腔,分别在4周、8周取出标本,he、新三色染色后观察新骨生成情况。结果在体外、体内实验中丝素蛋白-羟基磷灰石类骨质复合生物材料组均显示出良好的生物相容性。结论丝素蛋白-羟基磷灰石复合生物材料具有良好的生物相容性,为新型骨替代材料的制备及应用提供新的思路。

羟基磷灰石(hap)作为一种新型非贵金属型催化剂,具有强的吸附性和离子替换性,通过有机改性,金属、金属氧化物掺杂和负载其它复合催化剂,可以赋予其优异的催化活性和吸附性能而用于降解有机污染物和有害气体。本文综述了近年来改性羟基磷灰石在催化领域的最新研究进展,重点阐述了通过金属离子置换、hap包覆、hap负载其它催化剂、有机改性hap所构建的复合催化剂的性能及其在有毒气体清除和污染物净化处理中的应用,总结了研究中存在的问题和发展趋势。

目的:初步评价牙体修复性纳米羟基磷灰石复合材料的生物相容性,为其临床应用的安全性提供实验室依据。方法:采用iso评价标准中的部分体内试验方法,通过不同途径进行动物急性毒性实验、热原实验、过敏实验、口腔黏膜刺激实验、皮肤刺激实验,根据相关标准评价该材料的生物相容性。结果:该新型材料对生物机体无致热性、无致敏性、无刺激性,无明显急性毒性。结论:牙体修复性纳米羟基磷灰石复合材料对机体组织无明显毒害作用,具有良好的生物相容性。

近年来,随着组织工程的深入研究,骨组织工程受到学者越来越多的重视。目前,骨组织工程的研究重点集中在支架材料、种子细胞、骨构建的相关生长因子等三个方面。纳米羟基磷灰石(nanohydroxyaptite,nhap)属于陶瓷类材料,有利于人体骨组织的修复、整合及改善植入组织的力学性能,因其优良的生物性能而备受关注,nhap已作为骨

采用化学沉淀法合成了丝胶蛋白(ss)/羟基磷灰石(hap)复合材料,并研究了矿化时间对复合材料的影响.x射线衍射(xrd)、傅里叶变换红外光谱(ftir)、透射电镜(tem/hrtem)和扫描电镜(sem)表征结果表明:在较短的矿化时间内,合成的ss/hap为直径约20nm的复合颗粒;随着矿化时间的延长,这些复合颗粒能够沿轴方向组装并融合成类牙釉结构的较大晶体.文章讨论了其可能的组装机制.

为了探讨丝素蛋白/羟基磷灰石(sf/ha)复合多孔支架材料的制备及其用于骨缺损的修复,采用超声波凝胶干燥法制备了sf/ha复合材料;以脱胶茧丝为增强材料,水溶性淀粉为制孔剂,通过去离子水萃取法除去淀粉,制备了sf/ha多孔复合材料。对其孔隙率及抗压强度进行测试,并将其植入兔股骨缺损处观察修复的情况。sf/ha多孔复合材料的孔隙率接近75%,孔径尺寸分布约从几微米到400μm,并且孔隙之间相互贯通,其抗压强度可达10mpa以上,植入兔股骨缺损处未见引起骨组织明显的炎症反应及骨坏死,术后12周发现基本修复骨缺损部位,而空白对照组没有骨生成。sf/ha多孔复合材料可以满足骨组织工程支架的基本要求,用于骨缺损的修复。

目的探讨一种新型的代骨材料--羟基磷灰石涂层的钛合金材料的生物相容性。方法制备羟基磷灰石涂层钛合金材料浸提液后,采用细胞毒性实验以观察实验样品浸提液对l929小鼠成纤维细胞的毒性反应;通过对小鼠尾静脉及腹腔注射试验样品浸提液后,观察其对小鼠的急性全身毒性反应;ames实验及迟发型超敏反应实验对其遗传毒性及致敏性进行安全性评价。结果羟基磷灰石涂层钛合金材料浸提液对l929小鼠成纤维细胞的相对增殖率(rgr)为96.9%,细胞毒性反应为1级,无细胞毒性反应;对小鼠亦无明显的急性全身毒性作用,实验样品组与阴性对照组动物体质量差异无统计学意义(p>0.05);遗传毒性ames实验表明,在活化与非活化条件下,该材料浸提液对鼠伤寒沙门氏菌株的回变菌落数与对照组比均未增加2倍,对该菌株无诱变性;迟发型超敏反应实验显示,该材料浸提液无潜在的皮肤接触致敏性。结论羟基磷灰石涂层的钛合金材料具有良好的生物相容性。

寻找理想的骨修复材料一直是骨科材料领域研究热点。自然骨是由纳米羟基磷灰石和胶原构成的纳米复合材料。源于仿天然硬组织构想的纳米磷灰石-有机高分子复合材料是把高韧性的高分子基质与高刚性的纳米无机磷灰石晶体巧妙结合,使其最大程度地实现两种成分的优势互补和协同优化,赋予仿生纳米复合材料高强韧的力学性能。与组成同样重要的是结构因素,这种材料包括不同尺寸的架构组织和可控取向。纳米羟基磷灰石/高分子复合材料已成为骨组织修复材料领域的研究热点和发展方向。本文综述了近些年用于人体骨组织修复材料的纳米羟基磷灰石/天然(或非天然)高分子材料的制备技术、性能等方面研究进展及现状,并对其发展提出了展望。

了解丝素蛋白(silkfibroin,sf)表面修饰的羟基磷灰石(hydroxyapatite,ha)修复骨缺损过程中,实验动物血液流变学和骨缺损修复区血流量的变化。选择20只新西兰白兔,制作15mm长的桡骨节段性骨缺损模型,根据植入不同移植材料分为实验组和对照组,实验组于动物左侧桡骨缺损区植入mscs复合sf表面修饰的ha培养制备的组织工程骨,对照组植入mscs复合ha培养制备的组织工程骨,观察各组动物术后7、14d血液流变学和术后14d骨缺损修复区血流量的变化。实验组与对照组比较,血液流变学指标和骨缺损修复区血流量差异显著,实验动物全身血液粘度降低,骨缺损修复区的局部血流量增加。sf表面修饰对以ha为支架材料组织工程骨的修复作用有明显优化作用。

以ca(oh)2和h3po4为反应物,通过溶胶-凝胶法制备了羟基磷灰石(ha)粉体；用机械混合法制备了304l不锈钢包覆ha粉体；用热压技术制备了纯ha陶瓷材料及ha／304l不锈钢复合材料．1050℃热压烧结后的ha／25vol．％304l复合材料的断裂韧性为2．92mpa·m1/2,优于纯ha材料(断裂韧性为0．98mpa·m1/2)．显微组织的观察表明,304l不锈钢在材料中呈网状分布．网状分布的金属相能够通过桥接机制对ha基体中的裂纹扩展起到很好的阻碍作用．

根据天然骨的结构特点制备了羟基磷灰石仿骨材料,研究了材料的微观结构及性能随烧结条件的变化。结果表明:材料具有类似天然骨的梯度结构;烧结温度和时间影响了材料的孔隙率及晶粒度等性能,使材料强度发生变化

通过仿骨材料的结构设计,采用羟基磷灰石粉末为原料,添加一定量的生物玻璃粘结剂和柠檬酸造孔剂,模压成型,1050℃烧结,获得了羟基磷灰石仿骨材料。微观形貌观察表明:材料外层较致密,含有微孔;内层多孔疏松,含有少量微孔和大量孔径为300μm～500μm的球形气孔,孔隙间相互贯通。材料的孔隙大小和分布呈梯度变化,与天然骨的结构基本一致

纳米羟基磷灰石（nhap）是一种性能优良的骨修复材料,但由于其脆性大、强度低而限制了它在承力部位的应用。nhap与其他材料复合可以提高材料生物相容性和力学性能,具有更大的临床应用前景。现就各种nhap复合支架的种类,以及nhap复合材料与骨形态发生蛋白、骨髓间充质干细胞复合来构建组织工程化骨的研究现状进行简要综述。

使用水基羟基磷灰石(ha,ca_5(po_4)_3oh)浆料,用冰模板法制备定向层状多孔ha陶瓷,研究了浆料中ha陶瓷颗粒含量和冷端温度的影响。结果表明:随着浆料中ha陶瓷颗粒含量的提高,浆料的粘度值增大,层状多孔结构的层厚度相应增加,孔道层间距减小甚至消失,多孔材料的抗压强度从1.4mpa提高到5.7mpa,孔隙率从76.2%降低到44.2%。降低冷端温度使片层状结构的层间距从大约20μm减小到3-5μm,陶瓷层厚度从23μm增大到15-20μm。

目的比较复合不同剂量血管内皮生长因子(vegf)的纳米羟基磷灰石/胶原蛋白复合骨(nhac)修复骨缺损的效果。方法将纳米羟基磷灰石粉末和胶原蛋白粉末按8∶2的比例混合制备nhac人工骨,再将混合粉末与含10ng、100ng、300ngvegf的蒸馏水按1∶1.8的质量比调和制备nhac/vegf人工骨。建立大鼠双侧桡骨0.5cm缺损动物模型30只,按随机原则分为5组。以nhac/10ngvegf、nhac/100ngvegf、nhac/300ngvegf人工骨植入骨缺损处进行修复作为实验组,以nhac人工骨植入组及空白组作为对照组。术后2、4、8周各组行组织学及免疫组织化学检查,观察材料早期血管化及成骨情况。结果各时间点组织学评分以及血管计数均为nhac/300ngvegf人工骨组最高,于其他各组比较差异有统计学意义。各实验组血管数量在4周时达到高峰,而nhac组血管数量在8周时最多。结论血管内皮生长因子能明显促进nhac早期血管化及新骨形成,比单纯应用nhac能更好的修复骨缺损,并且随着vegf剂量的增加,新生血管数量和新骨形成量均相应增加。

天然骨除了含有羟基磷灰石无机成分外,还有胶原、糖蛋白等少量的有机成分,这种混杂结构使骨具有独特性能。因此模拟天然骨的形成机制,采用仿生的方法制备羟基磷灰石/胶原类骨材料以再生骨的生物学和力学性能势在必行。本文就制备羟基磷灰石/胶原类骨仿生复合材料的方法及体外模拟天然骨生物矿化和材料自组装的形成机制进行了综述。

目的:探讨纳米羟基磷灰石复合重组人骨形成蛋白-2人工骨(nano-ha/rhbmp-2)的骨缺损修复能力,为临床骨缺损修复提供依据。方法:采用新西兰大白兔75只,单侧桡骨制备骨缺损动物模型,以nano-ha/rhbmp-2复合人工骨植入骨缺损处进行修复作为实验组(a组),以nano-ha人工骨(b组)及空白组(c组)作为对照组;术后4周、8周、12周分别行大体标本观察、x线、扫描电镜(sem)、放射性核素骨扫描(ect)及生物力学测试,综合评价nano-ha/rhbmp-2复合人工骨对骨缺损的修复能力及对机体的影响。结果:nano-ha/rhbmp-2复合人工骨、nano-ha人工骨均可促进新骨形成,前者新骨形成量大,骨缺损修复能力明显优于后者,差异有统计学意义(p<0.05)。结论:nano-ha/rhbmp-2复合人工骨具有良好的骨缺损修复能力,可望成为一种理想的骨缺损修复材料。