贾治彬
,
智伟
,
李金雨
,
卢晓英
,
刘剑阳
,
盛露瑶
,
许韬韬
,
段可
,
屈树新
,
翁杰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.028
研究利用造孔剂法制备高度贯通的多孔羟基磷灰石(H A)支架,孔隙率约为78%,并利用聚己内酯(PCL)分别复合纳米 HA(nHA)或微纳米生物玻璃(nBG)粉末对其进行涂覆改性,粉末的添加量均为10%~40%(质量分数)。4种类型支架分别记为 HA、PCL/HA、nHA-PCL/HA 和 nBG-PCL/HA。实验结果发现,nHA-PCL/HA 和 nBG-PCL/HA 复合支架最大抗压强度分别为1.41~1.98 MPa 和1.35~1.78 MPa。4类支架矿化实验显示,浸泡21 d 后nBG-PCL/HA表面促进生成较多的磷灰石矿化物；细胞实验结果显示细胞在4类支架上均生长良好,说明支架具有良好的生物相容性。支架在实验犬背部肌肉组织内植入2个月的组织学检测显示,4种支架内均有新骨形成,尤其是 nHA-PCL/HA和 nBG-PCL/HA孔内有更多的新生骨组织,说明这两种支架表面复合涂层中的生物活性纳米颗粒对诱导新骨生成具有积极的促进作用。
关键词:
羟基磷灰石
,
多孔支架
,
聚己内酯涂层
,
抗压强度
,
骨诱导
罗会涛
,
郭泰林
,
朱德贵
,
智伟
,
段可
,
张成栋
,
屈树新
,
翁杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12590
为探索制备不同形态半透明羟基磷灰石(T-HA)陶瓷的方法,采用微米级HA粉体为原料,甲壳素为粘结剂,用溶胶-凝胶法制备出球状和纤维状的陶瓷初坯,然后进行常压烧结得到纯HA陶瓷,最后经过热等静压烧结得到T-HA陶瓷.溶胶-凝胶法赋形简单,制备出的球状T-HA陶瓷的球形度良好,纤维状T-HA陶瓷的纵横比高,其致密度为99.1％,平均晶粒尺寸为2.2 μm.其中球状半透明HA陶瓷的抗压强度为10.2 MPa,高于常规烧结得到的球状致密和多子孔 HA陶瓷(分别为8.9和4.7 MPa).仿生矿化和细胞培养的结果显示半透明HA陶瓷具有良好的生物相容性.
关键词:
羟基磷灰石
,
溶胶-凝胶法
,
半透明
,
高抗压强度
,
复杂形态
罗品风
,
智伟
,
张静微
,
匙峰
,
段可
,
汪建新
,
鲁雄
,
翁杰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140204
贯通性是骨组织工程支架的重要参数,决定包含蛋白和细胞的体液渗入和组织生长.本研究采用Micro-CT技术对三种不同工艺(球粒堆积、蜡球造孔、纤维堆积)构建的羟基磷灰石多孔支架进行断层扫描,并从三方面研究支架的贯通性:(1)通过影像重建定量分析支架孔隙的三维贯通结构;(2)统计分析比较三种支架在贯流方向上的孔隙率变化;(3)有限元模拟支架的内部液流分布情况.结果表明,球粒堆积支架与蜡球造孔支架孔隙率分布较均匀,而纤维堆积支架孔隙分布较杂乱.液流模拟(流速分布)发现,球粒堆积支架与蜡球造孔支架中液体流动均匀,但是蜡球造孔支架孔壁近表面区域存在大量"漩涡流",不利于支架内细胞与液流之间的物质交换,该结果有可能解释球粒堆积支架体内成骨性优于蜡球造孔支架的动物体内实验结果.
关键词:
组织工程支架
,
结构图像重建
,
孔隙贯通性
,
计算机建模
,
流速分布
智伟
,
匙峰
,
李金雨
,
周腾
,
屈树新
,
汪建新
,
张聪
,
翁杰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160260
通过调节溶胶-凝胶体系中羟基磷灰石(HA)粉末和甲壳素(Chitin)的质量比,制备具有不同表面微形貌的HA球形颗粒.扫描电子显微镜(SEM)表征结果显示:随着HA/Chitin质量比从4/1增加到35/1,球形颗粒的表面微形貌发生了明显变化,由粗糙渐趋平滑,微米级皱褶逐渐减少至消失,微孔隙率从(35%±0.8%)减少到(10.4%±0.7%).体外细胞培养的结果表明具有微米级皱褶,微孔隙率较高的粗糙表面具有引导干细胞铺展和增殖的作用,微孔隙率低的平滑表面则具有引导干细胞轴向延伸及骨向分化的趋势.同时,HA球形颗粒表面微形貌对干细胞表面特征性抗原标志物的表达具有调控作用.
关键词:
羟基磷灰石
,
表面微形貌
,
干细胞
,
生物学行为
肖雯
,
刘玉梅
,
任凯歌
,
匙峰
,
李焰
,
智伟
,
翁杰
,
屈树新
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160535
利用鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)中丰富的血管建立半体内模型,研究多孔磷酸钙骨修复材料的血管化.将多孔羟基磷灰石陶瓷(HA)和具有部分孔隙结构的磷酸钙骨水泥(CPCs)分别植入CAM中共培养,利用体式显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察CPCs表面血管的生长,并利用Image-Pro Plus和Nano Measurer定量血管密度、直径和数量;对CAM中培养的HA采用不脱钙组织学处理和观察.体式显微镜观察及定量结果显示多孔结构对血管生长影响显著,随着培养时间延长,多孔部分血管密度和数量均有明显增加,而无孔部分血管生长缓慢.CPCs表面血管以出芽方式生长,形成血管网络,直径一般小于50μm.SEM观察显示血管紧贴CPCs表面生长.苏木精-伊红(H&E)染色显示血管通过孔隙结构长入HA内部.实验结果说明三维孔隙结构利于血管的生长和长入,此实验可简便、高效、低成本地研究多孔磷酸钙骨修复材料的血管化,为快速评价生物材料血管化寻找一种新途径.
关键词:
鸡胚绒毛尿囊膜
,
多孔磷酸钙骨修复材料
,
血管化
,
半体内
赵婧
,
李金雨
,
智伟
,
鲁雄
,
贾治彬
,
翁杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12176
组织工程支架的贯通性对其体内生物学表现具有重要影响.采用甲壳素溶胶体系和蜡球造孔剂制备多孔羟基磷灰石(HA)陶瓷支架,考查在相同模压条件下,不同浆料/造孔剂比例对多孔HA陶瓷支架的孔隙率、收缩率、贯通性、多孔结构以及抗压强度的影响.结果表明:该方法可以制备具有高孔隙的多孔HA陶瓷支架,随着造孔剂比例的增大,支架的贯通性更好,当浆料/造孔剂比例为1∶1.2时可以得到孔隙率、贯通性、力学性能最优的多孔HA陶瓷支架.
关键词:
多孔HA陶瓷支架
,
蜡球堆积
,
贯通性
,
抗压强度
罗会涛
,
智伟
,
鲁雄
,
李金雨
,
冯波
,
翁杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12038
使用羧甲基壳聚糖(CMCS)和明胶(Gel)作为粘结剂,以沉淀法制得的纳米羟基磷灰石(HA)浆料为原料,采用溶胶-凝胶法制备出了粒径分布均匀,几何形态良好的致密HA球粒.其孔隙率为4.7％±0.6％,单粒抗压强度为(8.9±0.4) MPa(颗粒直径为0.5 mm),高于孔隙率为16.4％±0.5％的多孔球的抗压强度(7.9±0.2) MPa.仿生矿化和细胞培养的结果显示致密HA球粒具有良好的生物学性能.
关键词:
羟基磷灰石
,
溶胶-凝胶法
,
高强度
,
致密度
,
生物学性能
