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
邓迟
,
翁杰
,
周绍兵
,
卢雄
,
汪建新
,
冯波
,
屈树新
,
李孝红
材料导报
羟基磷灰石(HA)吸附能力受酸碱度、其它离子浓度等外界因素的影响,对HA表面改性处理能在一定程度上改变HA表面电性结构,从而改善吸附性能.动力学上多因素作用影响HA吸附速度或改变具体的吸附行为.通过总结HA对无机物、金属及有机物的作用条件、反应过程及吸附机理发现:人们还没有找到一个普遍的理论模型来解释HA与其它材料发生吸附作用的过程,目前对HA表面吸附性能的研究还停留在具体零碎材料的相互作用上.在HA表面嫁接有用的作用基团或物质,通过改变HA表面部分结构以改善吸附性能成为目前和今后一段时间内HA吸附性能研究的重点之一.
关键词:
羟基磷灰石
,
表面
,
吸附
罗会涛
,
赵婧
,
范兴平
,
崔文国
,
段可
,
冯波
,
李孝红
,
翁杰
中国材料进展
多孔支架是组织工程应用中的关键环节，类似细胞外基质的作用，支撑细胞的粘附和随后细胞向组织的衍化。虽然目前已采用多种制备技术研发出大量的多孔支架，但是多孔生物材料支架的制备和性能优化，仍然是组织工程支架领域的研究热点。结合实验室工作，综述了多种制备不同类型多孔结构生物材料支架的制备技术，主要包括颗粒和纤维堆积型支架、泡沫浸渍法支架和颗粒制孔支架等的制备技术，并阐述了这些制备技术对多孔结构支架的孔结构、贯通性和力学性能的改善效果。其目的旨在提供满足组织工程需求的多孔生物材料支架。
关键词:
组织工程
,
生物材料
,
多孔支架
,
制备技术
,
性能优化
王英波
,
鲁雄
,
赵婧
,
冯波
,
汪建新
,
屈树新
,
翁杰
,
陈建敏
稀有金属材料与工程
用脉冲电化学沉积法在生物医用钛金属表面成功制备了纳米RA/ZrO2复合涂层,涂层中的成分均以离子形式沉积到基材上,得到ZrO2均匀分布的HA/ZrO2复合涂层.脉冲电位为-3.5 V时有利于离子的沉积结晶,有利于复合涂层的沉积.复合涂层的成分、结构、形貌及生物活性等的研究结果表明:复合涂层烧结前成分为HA、OCP及碱式硝酸锫,高温烧结后得到均匀致密HA/ZtO2复合涂层.检测表明HA/ZrO2复合涂层能够诱导磷灰石生成,具有较好的生物活性.
关键词:
羟基磷灰石
,
氧化锆
,
复合涂层
,
脉冲电沉积
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
肖东琴
,
王东微
,
任俊臣
,
段可
,
姚宁
,
鲁雄
,
郑晓彤
,
翁杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13532
铜作为人体含量第二的必需微量元素，不仅在人体新陈代谢过程中起着重要作用，同时还具有抗菌性。因此，合成掺铜羟基磷灰石(Cu-HA)可望获得具有优良生物学性能兼具抗菌性能的生物陶瓷。本研究以硝酸钙、硝酸铜和磷酸氢二钠为原料，采用水热合成法制备掺铜HA。采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、红外和原子吸收光谱对样品进行表征。结果表明：溶液体系中加入Cu2+后， Cu取代部分Ca进入HA晶格，使其形貌由带状转变为花瓣状微球；但Cu的掺入，并不影响HA晶体结构；当溶液中Cu/(Cu+Ca)摩尔比高于0.05时， HA产物的热稳定性下降。
关键词:
羟基磷灰石
,
铜掺杂
,
微球
,
水热合成法
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
王东微
,
董英豪
,
周杰
,
段可
,
鲁雄
,
汪建新
,
冯波
,
屈树新
,
翁杰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160384
利用磷酸二氢铝的固化反应在316不锈钢表面制备了不同含量Cu2+的磷酸铝涂层(Cu:Al=0.025、0.05、0.1).差示扫描量热分析及X射线衍射表明涂层材料可在≤250℃下固化,主要固化产物为AlH2P3O10·2H2O、AlPO4和Al8H12(P2O7)9.Cu2+加入后产生了含铜的新相Cu2P2O7.与大肠杆菌共培养12h后各含Cu2+涂层表现出抗菌性,且抗菌能力与Cu2+含量正相关;接触24 h后,所有含Cu2+涂层表面均无活菌检出.菌悬液中加入EDTA有效抑制了涂层抗菌活性,表明涂层抗菌性能来自表面溶出的Cu2+.拉伸试验表明涂层结合强度在14.5～18.1 MPa范围.与无涂层的不锈钢相比,涂覆涂层后样品的腐蚀电流密度下降了2个数量级.
关键词:
铜
,
磷酸铝
,
涂层
,
抗菌
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
