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以可降解手术缝合线作为造孔剂添加在多孔骨水泥中,生成连通孔道.与骨水泥中甘露醇降解形成的立方体小孔共同构成树枝状孔隙结构,进而更好地诱导骨组织的长入.实验采用EDTA法测定了钙离子离析浓度,利用体视显微镜和SEM对连通孔道内表面的显微结构进行了观察和分析.试验结果表明,缝合线的降解有助于羟基磷灰石的生成;1.5倍SBF环境液中,骨水泥中缝合线在初期降解不明显,15d时达到降解高峰;30d后骨水泥内部生成树枝状体系孔隙结构.

关键词: 玻璃基骨水泥 , 羟基磷灰石(HAP) , 可降解手术缝合线 , 树枝状 , 生物相容性

纳米羟基磷灰石的新型超声喷雾法制备技术研究

邱杨 , 夏海平

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.10.083

在常温常压下,以硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)和磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)为原料,运用超声喷雾法技术制备了羟基磷灰石(HAP)纳米粉体,获得了颗粒度为30～40nm的均匀HAP粉体.研究了化学反应时间与烧结温度对HAP的结晶度和颗粒均匀性的影响规律.在相同的制备工艺条件下,与传统的超声化学法和化学沉淀法制得的HAP粉体样品进行比较,发现超声喷雾法可以在较短的反应时间内制备出纳米HAP,显著提高HAP的合成效率、结晶度,且获得的颗粒度相对均匀.

关键词: 超声喷雾 , 羟基磷灰石(HAP) , 纳米材料 , 粉体

β-TCP对玻璃基骨水泥显微结构的影响

周何铤 , 周萘 , 逄锦涛 , 黄文旵

功能材料

以生物活性玻璃粉末SiO2-CaO-P2O5系统玻璃、β-TCP和磷酸铵调和液均匀混合制得多孔玻璃基骨水泥,利用XRD、FTIR和SEM对多孔骨水泥的晶相、化学组成和显微结构进行了观察和分析,并对其显气孔率进行了测试.实验结果表明,随着浸泡时间的增加,β-TCP促进了HAP晶体的生成和完善,HAP晶体呈短柱状,交织分布于玻璃颗粒间隙,尺寸大约为200nm.对试样显气孔率测试结果表明,β-TCP的降解显著增加了骨水泥的显气孔率,并且随着β-TCP含量的增加而增加.

关键词: 玻璃基骨水泥 , β-磷酸三钙(β-TCP) , 羟基磷灰石(HAP) , 生物相容性 , 显气孔率

碳纤维对多孔玻璃基生物骨水泥性能的影响

王慧宇 , 周萘 , 姚维芳 , 黄文旵

功能材料

以碳纤维为增强材料对具有较高孔隙率的骨水泥进行补强,利用FTIR 和SEM对碳纤维表面晶体组分和骨水泥的显微结构进行了观察和分析,并对骨水泥的力学强度进行了测试.试验结果表明,硝酸氧化处理改善了骨水泥和碳纤维之间的界面结合,碳纤维的长度和添加量都会对骨水泥的力学强度造成影响.同时,碳纤维"井"字形添加工艺也能起到增强骨水泥的作用.

关键词: 玻璃基骨水泥 , 羟基磷灰石(HAP) , 碳纤维 , 生物相容性

有机模板诱导/均相沉淀法对羟基磷灰石(HAP)晶体形貌的控制生长

黄志良 , 张联盟 , 刘羽 , 何前军 , 陈伟

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.013

通过添加不同有机模板剂,采用均相沉淀法,制备了粒状、柱状、晶须状、片状、多孔状羟基磷灰石(HAP).利用TEM及SEM对其晶体形貌进行了表征,结果表明:不同有机模板剂的氢键作用能力对HAP六方柱面m{1010}、平行双面c{0001}、六方锥面o{1011}表面能的影响决定了这些晶面的相对发育程度,从而实现了HAP晶体形貌的控制生长.

关键词: 羟基磷灰石(HAP) , 晶体形貌 , 表面能 , 模板诱导/均相沉淀法

玻璃基多孔骨水泥的制备和性能研究

周何铤 , 周萘 , 逄锦涛 , 黄文旵

功能材料

将SiO2-CaO-P2O5系统生物活性玻璃粉末、甘露醇和磷酸铵调和液均匀混合制得多孔玻璃基骨水泥.利用XRD、FTIR和SEM对骨水泥的晶相和显微结构进行了观察和分析,并对其显气孔率和力学强度进行了测试.实验结果表明,随着浸泡时间的增加,骨水泥固化体中生成了HAP晶体,HAP晶体呈短柱状,交织分布于玻璃颗粒间隙,尺寸大约为200nm;甘露醇晶体能在生理模拟液的浸泡下降解,降解后留下的孔隙显著增加了骨水泥的显气孔率,并且随着甘露醇含量的增加而增加,而体积密度和力学强度则呈下降的趋势.

关键词: 玻璃基骨水泥 , 甘露醇 , 羟基磷灰石(HAP) , 生物相容性 , 显气孔率

纳米羟基磷灰石/胶原/魔芋葡甘聚糖多孔骨支架研究

黄明华 , 陈寰贝 , 陈庆华 , 陶世刚 , 谌强国 , 颜廷亭

人工晶体学报

采用共滴定法、溶胶-凝胶法、冷冻干燥法并以氨水为交联剂制备了纳米HAP/COL/KGM多孔复合骨支架,利用IR、XRD、SEM、TEM及EDS对所制备的粉体和骨支架进行分析表征,根据有关标准对骨支架进行了平均孔径、抗压强度、体外降解、干细胞相容性实验、动物皮下植入实验.结果表明,共滴定法所制备的粉体为10～ 100 nmHAP/COL复合纳米粉,最终获得的骨支架为三维多级连通孔网络结构;随着氨水量即交联度增加骨支架平均孔径和抗压强度增大并分别达到350 μm和3 MPa,随着氨水量增加支架降解率减小;骨支架有利于兔BMSCs黏附增殖生长,干细胞相容性良好;体内大量细胞能黏附在骨支架表面并迁移到支架内部中心且生长良好,支架有较好组织相容性和体内降解性.

关键词: 共滴定法 , 冷冻干燥 , 羟基磷灰石(HAP) , 魔芋葡甘聚糖(KGM) , 体外降解 , 交联度

偶联改性纳米HAP/HDPE挤出复合生物材料的力学性能和微观结构

张斌 , 朱武 , 黄苏萍 , 周科朝

功能材料

通过化学共沉淀-水热合成法制备纳米级羟基磷灰石(HAP),再用自制模具制备出偶联剂改性纳米HAP/高密度聚乙烯(HDPE)挤出复合材料.通过SEM观察以及力学性能测试,研究了偶联剂改性纳米HAP/HDPE复合材料的微观结构和力学性能.结果表明: 添加硅烷偶联剂后,HAP/HDPE复合材料的力学性能获得提高,偶联剂含量为2%(质量分数)时拉伸强度最高.而当HAP含量为20%(质量分数)时,复合材料的拉伸强度和抗弯强度最高.添加了偶联剂,HAP微粒表面与HDPE有较好的亲和性,断裂过程中应力诱发的塑性变形增加,裸露的HAP颗粒明显减少.通过口模挤出可以使得聚乙烯分子链在应力作用下伸直取向,大量平行于长轴且紧密排列的微纤维形成.

关键词: 羟基磷灰石(HAP) , 高密度聚乙烯(HDPE) , 生物复合材料 , 硅烷偶联