陈良建
,
张思慧
,
李益民
,
崔晓明
,
郑遥
,
李挺
中国有色金属学报
采用碱热处理和仿生沉积HA对注射成形多孔钛进行表面处理,研究改性后多孔钛的细胞毒性及其成骨细胞黏附、增殖和分化的影响.结果表明:改性后多孔钛无细胞毒性,不同孔隙度多孔钛的细胞黏附形貌不同,复合培养7 d后,5%孔隙度组细胞平铺于材料表面,30%孔隙度组细胞多呈长梭形,60%孔隙度组MG63细胞伪足以锚状牢固附着于孔壁的颗粒之上,形成细胞桥;成骨细胞在高孔隙度组表面细胞的增殖数高于低孔隙度组表面细胞的;复合培养7 d与14 d,5%孔隙度组与30%孔隙度组的上清液中碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)含量无明显差别(p＜0.05),而60%孔隙度组的ALP含量高于低孔隙度组的.
关键词:
生物材料
,
医用钛合金
,
多孔钛
,
孔隙度
,
黏附
,
增殖
,
碱性磷酸酶
朱亚平
,
陈跃军
,
冯波
,
汪建新
,
翁杰
稀有金属材料与工程
孔隙率对多孔钛的成骨性能影响较大,高的孔隙率更有利于骨组织的长入.但随着孔隙率的升高,其力学性能必然会急剧下降.因此,如何在保证多孔钛高孔隙率的前提下提高其力学性能,成为当前势必解决的难题.本研究采用浆料发泡法,通过在钛粉中加入不同含量的氧化铈,制备出高孔隙率的多孔钛.结果表明,多孔钛孔隙呈三维网络状,孔隙率为71.6%～73.5%,孔径主要分布在100～700 μm,且孔壁上分布着微米级的微孔.当氧化铈的加入量为O.2%(质量分数,下同)时,多孔钛表现出最优的生物力学相容性,其杨氏模量为2.08 GPa,抗压强度为60.19 MPa.
关键词:
浆料发泡法
,
多孔钛
,
氧化铈
,
力学性能
梁芳慧
,
周廉
,
王克光
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.04.005
本文中采用化学方法制备多孔钛表面磷灰石涂层.多孔钛样品经HCl+H2SO4混合溶液及NaOH水溶液处理后,表面形成氧化钛及钛酸钠层.在过饱和Ca-P溶液中浸泡一段时间,磷灰石涂层沉积到多孔钛的表面.涂层由片状的垂直于金属表面的磷灰石和OCP结晶组成,不含CO3基团.涂层的Ca/P比约为1.46左右,小于羟基磷灰石的Ca/P化学计量比.涂层厚度约50μm,涂层后多孔钛的最大孔径约为150μm,可以满足临床使用要求.
关键词:
多孔钛
,
化学处理
,
磷灰石
,
涂层
,
过饱和Ca-P溶液
王英波
,
鲁雄
,
冯波
,
屈树新
,
汪建新
功能材料
采用聚氨酯泡沫复制法成功的制备出孔径可控、孔隙率高且三维贯通的多孔钛.采用水热碱处理法对多孔钛进行表面改性,以提高其生物活性.改性后多孔钛的表面形貌发生了改变,呈均匀分布的三维网状微纳米结构.将改性后的多孔钛浸泡在SCPS中检测其矿化能力.研究结果表明,改性后的多孔钛能加速磷灰石的矿化,其中三维网状微纳米结构是加速矿化的主要因素.同时考察了改性后的多孔钛表面大鼠颅盖骨成骨细胞(MC3T3-E1)的黏附铺展情况.细胞培养表明细胞在改性后的多孔钛表面能较好的黏附铺展.上述研究结果表明水热碱处理改性后的多孔钛具有较好的生物活性及生物相容性.
关键词:
多孔钛
,
水热碱处理
,
生物活性
,
生物相容性
狄玉丽
,
冯波
,
范兴平
,
段可
,
鲁雄
,
汪建新
,
翁杰
稀有金属材料与工程
采用粉末冶金法制备外层高孔隙率/内层低孔隙率的梯度结构多孔钛,以解决单层多孔钛孔隙率高强度低的问题.梯度双层多孔钛内层孔隙率约为30％,外层孔隙率可达65％以上,孔径范围在100～255 μm之间,内/外层孔径和孔隙率呈梯度分布,其抗压强度和弹性模量分别为117.50～143.55 MPa和1.95～3.08 GPa.在梯度多孔钛外层添加稀土氟化镧进一步提高了其力学性能.当添加量为0.05％(质量分数)时,其抗压强度和弹性模量最高,可达到213.76MPa和3.38 GPa.
关键词:
多孔钛
,
梯度结构
,
氟化镧
,
力学性能
石博
,
刘颖
,
连利仙
,
邹慧
,
孙文泽
,
庾正伟
,
王成
功能材料
以生物医用球形雾化钛粉为原料,聚氨酯泡沫为模板,利用放电等离子烧结法成功制备出了三维连通的多孔钛.采用XRD、SEM和压缩实验分别对样品的相组成、微观形貌和力学性能进行了分析,结果表明,该方法制备的多孔钛成分纯净,其孔径为100～500μm,孔隙率为72.5%～83%,抗压强度为10.3～51.8MPa,弹性模量为0.32～1.25GPa,和网状质骨的力学性能相近.经类骨磷灰石沉积实验显示,该多孔钛具有良好的生物活性.
关键词:
多孔钛
,
放电等离子烧结
,
聚氨酯
,
三维连通
,
生物医用
王晓花
,
李金山
,
胡锐
,
寇宏超
,
周廉
稀有金属材料与工程
采用碱热处理方法对多孔钛进行了表面活化处理,获得了无裂纹的网状微孔结构的生物活化层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)等设备对生物活化层进行表征,最后用模拟体液中浸泡的方法检测了该活化层的生物活性.结果表明:当NaOH溶液浓度低于8 mol/L,碱处理时间少于36h时,多孔钛孔内外壁都可获得无裂纹的生物活化层,该活化层呈现网状微孔结构,是由金红石结构的二氧化钛和钛酸钠组成的混合物质.浸泡SBF后结果显示该活化层在浸泡3d后就已诱导产生了类骨的碳羟基磷灰石,表现出了很好的生物活性.
关键词:
生物材料
,
多孔钛
,
碱热处理
,
生物活性
,
磷灰石
梁芳慧
,
王克光
,
周廉
稀有金属材料与工程
采用粉末冶金方法制备多孔钛样品,孔隙率约为40%,最大孔径为240 μm.经过NaOH溶液、热处理后,多孔钛再在Na2HPO4溶液和饱和Ca(OH)2溶液中分别浸泡进行预钙化处理.未经预钙化处理的样品在SBF中浸泡,形成表面磷灰石涂层约需28 d的时间.经过预钙化的样品在SBF中浸泡只需4 d,这说明预钙化过程大大提高了多孔钛的生物活性.其作用机理为:预钙化过程中样品表面的钛酸钠水解,形成带负电的Ti-OH基团,使Ca2+离子吸附到表面.在SBF中浸泡时,表面附近在短时间内达到钙-磷过饱和.且Ca2+离子增大表面附近的pH值,Ca2+离子和PO43-离子、OH-离子的活度积增大,刺激了磷灰石成核并形成涂层.除碱热处理并预钙化的样品外,其余样品表面磷灰石的Ca/P原子比均小于人体自然骨的Ca/P原子比.涂层的结晶细小而薄,不破坏多孔钛的孔隙结构.
关键词:
钛
,
多孔钛
,
碱热处理
,
磷灰石
,
涂层
,
预钙化
徐广胜
,
寇宏超
,
刘向宏
,
李福平
,
李金山
,
周廉
稀有金属材料与工程
采用钛网层叠烧结的方法制备出规则排列与错孔排列具备不同空间拓扑结构的多孔钛.采用扫描电镜观察多孔钛的微观结构,利用具有双差动位移传感器采集变形的Instron力学试验机测试样品压缩应力-应变曲线.通过压缩应力-应变曲线上弹性阶段中的曲线斜率求得其杨氏模量,以规定非比例压缩强度σ0.2为多孔材料的强度指标.经对比研究发现:2种不同的排列方式形成不同的空间拓扑结构.当方形孔错排时,弹性模量和屈服强度均呈现不同程度的下降,且弹性模量下降的幅度远远大于屈服强度下降的幅度.通过力学解析模型分析可知,挠度屈服和应力集中是力学性能下降的主要因素.
关键词:
多孔钛
,
拓扑结构
,
立方孔型
,
弹性模量
,
钛网层叠烧结
