磷酸钙生物材料固有骨诱导性的研究现状与展望

磷酸钙陶瓷因与骨的无机组成相似,具有良好生物相容性和骨引导性,无抗原性,被广泛应用于骨缺损修复,但一直认为磷酸钙陶瓷是一类仅具有骨引导性,而无骨诱导性的生物活性材料。大量研究表明通过材料自身组成和结构优化,可赋予磷酸钙陶瓷骨诱导性。本文对磷酸钙骨诱导现象发现和确证、骨诱导过程和机制、影响骨诱导性的材料学因素和骨诱导与动物种属关系、骨诱导相关的间充质细胞来源、以及骨诱导性材料的应用研究现状进行综述,并对磷酸钙生物材料骨诱导性及相关的研究方向予以展望。

新型经皮植入材料的生物学性能评价研究

参照ISO 10993系列标准,通过细胞毒性试验、刺激试验和致敏试验对阳极氧化表面改性纯钛作为经皮植入材料进行了生物学性能评价研究。试验结果表明,此种改性纯钛无细胞毒性,皮肤刺激反应属于极微弱类型,不存在致敏潜能,是生物学性能优良的经皮植入材料。

辐射技术在生物材料领域的研究及应用进展

讨论了辐射接枝、聚合、交联、固化及消毒等辐射技术在生物医学材料的制备、改性和消毒上的研究及应用。

生物材料溶血性标准化评价方法比较:溶血率法和氰化高铁血红蛋白法

采用游离血红蛋白直接测定法即溶血率测定法 (根据 ISO/ TR74 0 5 )和氰化高铁血红蛋白法 (根据 ISO10 993- 4 )测定了羟基磷灰石 (陶瓷 )和胶原 (高分子材料 )的溶血性能 ,结果提示这两种方法的结论是一致的 ,且氰化高铁血红蛋白法较血红蛋白直接测定法有灵敏、稳定、可比性好等优点 ,值得推广应用。但它存在着一些标准中尚未明确规定的问题。作者在大量试验和不违背标准原则的基础上提出了一些改进意见 ,使它更具有可操作性 。

多孔纳米羟基磷灰石聚乳酸复合材料的制备及其界面研究

本文以TIPS法 ,在溶液中制备得到多孔纳米羟基磷灰石 聚乳酸复合材料 ,并对无机相与有机相之间的界面结合情况进行了研究 。

纳米羟基磷灰石/胶原复合材料的制备及生物学评价

低温下,水热合成的纳米羟基磷灰石浆液与中性胶原溶胶混合,升温使羟基磷灰石晶体与胶原自组装形成复合凝胶,经洗涤、冻干,获得羟基磷灰石/胶原复合材料。采用XRD,FTIR和TEM对复合材料的特性进行研究,结果表明:羟基磷灰石晶体尺寸为16nm×40nm;复合材料的晶相组成,羟基磷灰石晶体大小、胶原纤维的结构等都与天然骨相似。采用骨髓嗜多染细胞微核实验、致敏实验、以及细胞毒性实验对复合材料进行生物相容性评价。小鼠骨髓微核率为1.6±0.9,与阴性对照组无显著性差异,和阳性对照组有显著性差异。最大剂量法实验表明复合材料无致敏作用。滤膜扩散实验证明复合材料无细胞毒性。复合材料骨内植入的组织学分析表明,4周时,在材料和骨组织的界面处有新骨生成,12周时,界面处有大量的新骨形成。皮下植入44周后,材料降解成碎片,纤维组织长入材料降解区域。本研究制备的纳米羟基磷灰石/胶原复合材料具有体内降解和促进骨形成的能力。不具有致染色体畸变作用、皮肤致敏作用和细胞毒性,是一种生物相容性良好的潜在的骨替换材料。

牙种植体周围微生物研究

牙种植术是目前修复牙列缺损和牙列缺失的主要治疗方案,但是种植体周围微生态失衡易造成种植体周围疾病的发生,进而导致种植失败。从20世纪80年代开始,种植体周围微生物的研究就成为了口腔微生物研究的热点之一。正常种植体周围微生物和种植体周围炎症相关微生物存在着差异,这些差异直接或间接增加了种植体周围疾病的风险,因此寻找种植体周围黏膜炎和种植体周围炎"核心微生物组"是目前研究的关键。

纳米羟基磷灰石/胶原复合材料制备方法比较研究

低温下,通过将水热合成的纳米羟基磷灰石浆料与中性胶原溶胶共混和在中性胶原中原位形成羟基磷灰石两种方法制备羟基磷灰石/胶原复合材料,采用XRD、FTIR、扫描电镜、透射电镜和力学性能测试等方法对两种复合材料的特性进行了表征。通过对两种方法制备的复合材料的特性进行比较,发现两种方法均制备得到了纳米羟基磷灰石/胶原复合材料,复合材料在晶相组成、化学组成、纳米羟基磷灰石晶体尺寸、胶原纤维的结构等方面都与天然骨相似。但原位合成纳米羟基磷灰石晶体的结晶度比水热合成的纳米羟基磷灰石更接近于自然骨,原位合成的羟基磷灰石/胶原复合材料的均匀性、界面结合紧密度、力学性能等方面均优于共混法。原位合成法是改善纳米羟基磷灰石/胶原复合材料均匀性和力学性能的有效方法。

软骨组织工程支架材料的胶原结构分析

背景:在软骨组织工程化组织培养过程中发现不同类型的胶原材料影响软骨细胞的分化与表达,胶原材料的来源、结构及性质的稳定性决定软骨组织工程研究的可靠性。目的:表征Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型胶原的结构,阐明用于软骨组织修复的不同类型的胶原材料的结构特点,指导软骨组织工程支架材料的选取。方法:取来自新生小牛皮的Ⅰ型胶原、来自成猪关节软骨的Ⅱ型胶原及来自新生小牛皮的Ⅲ型胶原,分别将3种胶原材料进行傅里叶变换红外光谱、示差扫描量热法、SDS-PAGE和苦味酸-天狼腥红染色分析,比较结构上的差异。结果与结论:新生小牛皮Ⅰ型和Ⅲ型胶原与成猪关节软骨Ⅱ型胶原具有相似的官能团,热变性温度分别是104.2℃、99.7℃和92.5℃。SDS-PAGE分析Ⅰ型胶原中Ⅲ型胶原的百分含量为(11.29±0.91)%。苦味酸-天狼腥红染色显示Ⅰ型为红色和橙色的紧密排列的粗纤维,有很强的双折光;Ⅱ型胶原为红色的疏松的网状纤维;Ⅲ型胶原为绿色的疏松的细纤维。3种胶原的官能团结构和重要特征十分相似,但其高级结构有较大的差异,其相互关系的分析对软骨组织工程支架材料的选择和制备有十分重要的意义。

一种合成的纳米粒高分子材料的细胞毒性研究

目的检测本实验室新合成的准备应用于静脉注射的系列高分子材料poly(ethylene glycol)-D,L-lactic and glycolic acid-poly(ethylene glycol)(mPEG-PLGA-mPEG,PELGE)以及由其制成的纳米粒对多种细胞的细胞毒性。方法利用快速评定细胞增殖率和细胞毒性的噻唑蓝比色法(MTT),不仅参照美国药典用小鼠成纤维细胞L929细胞株进行评价,还根据该材料将来可能的应用领域,用Chang氏正常肝细胞株,原代人肾血管内皮细胞,原代人胚成骨细胞,原代人胚成肌细胞评价其细胞毒性。结果结果表明该系列聚合物对L929细胞株24 h内和内皮细胞48 h内的毒性为0或Ⅰ级,即无细胞毒性,而对其它不同种细胞具有不同程度的细胞毒性。结论该材料具有应用于静脉注射的可能性。该实验为进一步的动物试验提供依据,同时为该新型材料应用于实际提供了前提检测方法。

激光熔覆生物陶瓷涂层生物相容性的研究

ＴＣ４基激光熔覆生物陶瓷涂层组织细小，且具有一定程度择优取向，涂层与基体间为化学冶金结合等特征。这些特征对骨组织的生物结合及稳定提供了有利条件。

戊二醛交联纳米羟基磷灰石/胶原复合材料作用机理研究

为了改善纳米羟基磷灰石/胶原复合材料界面结合性能,采用戊二醛对复合材料进行交联处理,并对交联前后复合材料的溶胀度,结合能进行了分析,研究戊二醛交联对羟基磷灰石/胶原复合材料溶胀度的影响,探讨了戊二醛交联羟基磷灰石/胶原复合材料的可能机理 结果表明,复合材料的溶胀度随戊二醛的浓度增加而降低,当戊二醛的浓度大于0 25%时,复合材料的溶胀度没有明显的变化 戊二醛交联促使羟基磷灰石与胶原之间形成更多键,导致Q1s,Ca2p,N1s,P2p和C1s的化学状态和结合能变化。

表面硅烷交联改性超高分子量聚乙烯材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能研究

为进一步提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的耐磨损性能,制备了表面硅烷交联改性UHMWPE材料。本文对这种表面改性UHMWPE材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行了初步研究。结果表明,其摩擦系数、磨痕宽度与未经改性的UHMWPE相比均有一定程度的降低,磨屑数量也减少,耐磨损性能明显提高。其原因归结于经硅烷交联改性后,UHMWPE材料表面硬度提高,润滑状况改善,使材料抗磨粒磨损和抗粘着磨损能力提高,从而导致其耐磨损性能明显提高。

胶原作为骨修复材料的研究进展

胶原作为生物材料具有其独特的功能,已越来越多地应用于临床,特别是在骨修复中的应用越来越引起人们的重视。概要地介绍了胶原促进骨形成的机制,并对胶原用作引导骨再生材料、骨组织工程的基质材料、骨生长因子的载体材料和羟基磷灰石颗粒的粘结材料等的应用原理和现状作了系统介绍,指出了胶原作为骨修复材料的广泛应用前景。

不同表面特征的多孔钛与皮下软组织间生物力学性质的研究

为解决经皮器械长期生物密封问题,选择具有三维支架结构和合适的表面微孔多孔钛作为其皮下固定材料,表面预沉积一层类骨磷灰石,空白样品作为对照,皮下植入兔子的背部.术后40天和70天对样品与周围软组织间的结合强度进行测定,并对断口处组织与材料间的结合形貌和区域成分进行分析.结果表明,随着时间的延长,不同表面特征的材料与组织的结合强度都不断增大;表面具有类骨磷灰石层的样品无论是结合强度还是结合形态都优于空白样品,涂层样品40天时与组织的结合强度几乎与对照样品70天时与组织的结合强度相当.说明类骨磷灰石层在体内有利于较早形成活跃的细胞材料表面,有助于皮下结缔组织的长入以及与材料表面的牢固结合.

骨修复用胶原复合支架材料研究进展

胶原蛋白作为骨组织工程支架材料具有许多优点,文章综述了骨修复用胶原复合支架材料的研究现状,仿天然骨成分、结构和特性胶原复合支架材料是骨组织工程研究发展的趋势。

碱热处理钛表面的理化性能与生物活性的研究

目的:研究经碱热法改性后的钛表面的物理化学性能与生物活性之间的关系。方法:用碱热法对钛表面进行活化,用SEM和XRD分析活化后的表面结构和成分,并在模拟体液中考察了其生物活性。结果:经过处理的钛表面形成了致密金红石型二氧化钛膜,富含Ti-OH基团的凝胶层以及具有高表面能的微观粗糙结构,该结构赋予材料以良好的生物活性。结论:钛的生物活性是凝胶层,二氧化钛膜及其微观结构共同作用的结果。

医用钛表面生物活性化研究

钛及钛合金具有优良的生物相容性和机械性能,已应用于临床,尤其是用作骨替换与修复材料。但是,钛属于生物惰性材料.不能与骨组织形成化学键合或称骨键合。通过表面改性可使其在生理环境具有诱导羟基磷灰石在表面自发生长的能力,即生物活性化。这是当今生物医用材料研究的热点领域之一。本文评述了钛表面生物活化的研究现状,简要总结了本课题组在这方面的研究工作。

成骨肿瘤细胞在纳米氧化钛陶瓷表面的生物活性研究

以羟基磷灰石和氧化镁为晶粒生长抑制剂制备的纳米氧化钛陶瓷为研究对象,采用体外成骨细胞Ros17/28与材料复合培养的方法,通过MTT法、荧光染色法和SEM细胞形貌观察等手段综合判断细胞在材料表面的活性,以此评价纳米氧化钛陶瓷的生物活性.结果表明,以羟基磷灰石为晶粒生长抑制剂的氧化钛陶瓷晶体颗粒尺寸达到纳米级,其生物活性超出了以氧化镁为晶粒生长抑制剂的氧化钛陶瓷和纯羟基磷灰石陶瓷,具有优异的生物相容性,是生物活性陶瓷.

牙种植体的生物力学研究

目前牙种植体的生物力学研究主要集中于种植体-骨结合界面及种植牙内各个部件连接界面的力学损伤及增强机制,以及如何获得更好的牙种植体-基台复合体的整体机械强度和服役寿命等方面的研究。目前有关生物力学的研究,主要通过电阻应力测试方法、光弹应力分析法、数字图像相关分析法、有限元分析法、种植体-骨结合强度力学测试和机械性能测试法对实验样本进行综合评价。目前有限元分析法是最常见的牙种植体应力分布研究法,而静态压力实验和疲劳实验是最常见的机械强度测试研究方法。本文通过对这些研究方法的原理、应用范围及特点的介绍和对实验结果影响因素的梳理,给相关领域研究者们提供方法学的指导,并可拓展种植体的设计思路。