邓珍波
,
周长春
,
樊渝江
,
彭京平
,
朱向东
,
裴玄
,
殷国富
,
张兴栋
稀有金属
针对目前骨组织工程支架微孔结构难以准确设计制备的问题,提出了一种基于点云的参数化建模+3D打印新方法.通过提取cube(C)、diamond(D)、gyroid(G)3种结构的型面函数点云数据,完成对不同孔结构特征的参数化建模.通过对模型有限元力学分析,对不同孔结构特征的多孔钛骨组织支架进行力学设计与订制.借助激光选区熔融(SLM) 3D打印技术,完成对不同孔特征的骨组织支架快速成型.对多孔钛骨组织支架进行了相关材料学表征,包括孔结构表征与力学性能测试.结果表明:参数化模型的快速成型制造,能够有效地设计制备钛合金骨组织工程支架的孔结构特性,且可有效设计订制支架的力学性能,从仿生的角度实现多孔钛合金骨组织工程支架生物学功能的设计优化.
关键词:
多孔钛
,
骨组织工程
,
参数化建模
,
激光选区熔融3D打印
,
孔结构
张怀法
,
赵朝勇
,
朱向东
,
范红松
,
张兴栋
稀有金属材料与工程
考察了酸碱处理多孔钛、碱热处理多孔钛及未改性多孔钛对牛血清白蛋白的等温吸附行为,探讨了多孔钛表面改性对其蛋白质吸附性能的影响.并通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、台阶仪、接触角测量仪等分别考察了3种样品表面形貌、相组成、粗糙度及润湿性等性质.结果表明,表面改性后多孔钛的表面形貌、相组成、粗糙度及润湿性等性质均发生了明显改变,蛋白质吸附性能得到了显著提高.
关键词:
表面改性
,
多孔钛
,
蛋白质吸附
吴卫
,
赵平
,
姜自莲
,
李远辉
,
朱向东
,
周廷栋
稀有金属材料与工程
采用国产钆制作Gd-Si-Ge合金,测量H-M曲线,计算磁熵变(-△Sm)判断其磁热效应.发现采用商业级钆配制合金时,由于杂质抑制了材料的一级相变,未发现巨磁热效应.经提纯后的钆尽管没有Ames实验室的纯度高,但配制的合金具有典型的一级相变,-△Sm值基本上达到Ames实验室报道的数据,而且居里点有所提高.
关键词:
Gd
,
Gd-Si-Ge合金
,
巨磁热效应
王宏
,
丁洁涛
,
朱向东
,
范红松
,
张兴栋
功能材料
包含羟基磷灰石(HA)和磷酸三钙(TCP)的双相磷酸钙陶瓷(BCP)由于其具有良好的降解性能和良好的骨诱导性被看作是骨替代和修复的首选材料.BCP陶瓷的降解性能主要受相成份、孔隙率、材料微观形貌的影响.通过化学共沉淀法制得了成份为60/40(HA/TCP)的双相BCP粉体,通过双氧水发泡法制得了孔隙率分别为40%、60%和80%的多孔双相BCP陶瓷.选用Tris缓冲液浸泡的方法测试材料的体外降解行为.结果显示,孔隙率的改变有效地调控了BCP陶瓷的降解性能.随孔隙率的增加材料的溶出显著加快.高孔隙率材料的快速降解,在体系中释放出相对较高的钙、磷浓度,这可能是其高生物活性的重要影响因素.
关键词:
磷酸钙
,
降解
,
孔隙率
,
生物活性
张慧杰
,
朱向东
,
王辛龙
,
范红松
,
张兴栋
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00770
以常规马弗炉和微波烧结两种方式分别制备羟基磷灰石陶瓷颗粒, 对其相组成、微观形貌、表面zeta电位以及蛋白吸附行为进行分析对比. 结果显示, 尽管两种烧结方式制备的羟基磷灰石陶瓷颗粒具有相同的相组成, 但是它们的微观结构、表面zeta电位和蛋白吸附行为存在明显差异. 相对于常规烧结, 微波烧结得到的颗粒具有丰富的微孔隙和接近于纳米尺度的晶粒尺寸, 其表面zeta电位值更小, 能够吸附更多的牛血清白蛋白和更少的溶菌酶. 微波烧结在制备高生物活性纳米羟基磷灰石陶瓷上可能是一种较为理想的方法.
关键词:
羟基磷灰石陶瓷
,
conventional and microwave sintering
,
surface property
,
protein adsorption
张慧杰
,
朱向东
,
王辛龙
,
范红松
,
张兴栋
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00770
以常规马弗炉和微波烧结两种方式分别制备羟基磷灰石陶瓷颗粒,对其相组成、微观形貌、表面zeta电位以及蛋白吸附行为进行分析对比.结果显示,尽管两种烧结方式制备的羟基磷灰石陶瓷颗粒具有相同的相组成,但是它们的微观结构、表面zeta电位和蛋白吸附行为存在明显差异.相对于常规烧结,微波烧结得到的颗粒具有丰富的微孔隙和接近于纳米尺度的晶粒尺寸,其表面zeta电位值更小,能够吸附更多的牛血清白蛋白和更少的溶菌酶.微波烧结在制备高生物活性纳米羟基磷灰石陶瓷上可能是一种较为理想的方法.
关键词:
羟基磷灰石陶瓷
,
常规和微波烧结
,
表面特性
,
蛋白吸附
王婧
,
陈颖
,
朱向东
,
樊渝江
,
张兴栋
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13047
通过两种不同多孔结构的双相磷酸钙(biphasic calcium phosphate,BCP)陶瓷的制备,以人血清为蛋白溶液模型,选择三种不同的洗脱液对材料表面吸附的血清蛋白进行洗脱,考察不同洗脱液及材料多孔结构对于BCP陶瓷表面吸附血清蛋白洗脱效果的影响.结果显示,相对于2 mol/L氯化钠(NaCl)和2％十二烷基磺酸钠溶液,400 mmol/L磷酸钠(Na3PO4)溶液对于BCP陶瓷表面吸附的血清蛋白洗脱效果更佳.此外,材料多孔结构在血清蛋白的吸附和洗脱中起重要作用,微孔结构能促进BCP陶瓷表面的血清蛋白吸附并减缓吸附蛋白的释放速率,而三维贯通的大孔结构则有利于材料表面吸附血清蛋白的洗脱和释放.
关键词:
BCP陶瓷
,
多孔结构
,
洗脱液
,
蛋白吸附
,
洗脱
陈晓琴
,
陈雪宁
,
朱向东
,
蔡兵
,
范红松
,
张兴栋
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13058
本文研究了羟基磷灰石(HA)表面形貌对人成骨肉瘤细胞(MG-63)生物学性能的影响.通过单轴压片技术与粒子占位法相结合控制陶瓷表面孔尺度、形态及分布,从而获得具有不同表面孔结构的HA陶瓷材料.将材料与MG-63共培养,通过扫描电子显微镜(SEM),MTT检测法表征材料表面形貌对细胞的黏附和增殖影响,并通过碱性磷酸酶活性(ALP)检测和实时荧光定量(RT-PCR)技术探讨了HA陶瓷材料的表面结构对MG-63成骨分化的诱导作用.结果表明,大孔结构(孔径大于200 μm)更有利于细胞的黏附和增殖,而小孔结构(孔径小于100 μm)能促进细胞的成骨分化.孔形貌和孔分布也能影响细胞的生物功能,相同尺度的孔径,不规则蜂窝状的多级微孔结构比光滑孔壁的浅孔结构更能诱导细胞的成骨分化.
关键词:
羟基磷灰石
,
表面形貌
,
骨诱导性
,
MG-63细胞
