关于碳质材料的生物相容性

碳作为一种生物材料,已有多年的发展历史,其生物相容性,具有重要的意义,本文对此进行了较详细地研究讨论,,指出了碳是具有良好生物相容性的材料,并指出了需要改进的努力方向。

碳质材料在生物医学工程中的应用和发展

一、前言由于人们对自身的健康水平和生活质量的更多关怀,已经使生物医学方面的需求越来越明显地成为材料科学发展的重要推动力之一.生物材料(Biomaterial)正是在这种推动力的影响下产生出来的一个新的材料科学分枝,这种材料的使用方式一般是制成人工器官植入人体或作为填充性支持物理入体内.所以,任何一种材料,当其能安全地使用于生物体内的环境中时,它就成为生物材料的一员,与其它工程材料不同,生物材料除了要求一定的物理化学性质(包括力学性质)之外。

碳质生物材料的界面现象

要更多地了解碳/碳化硅(C/SiC)复合材料在生理环境中的反应,界面现象的研究极为重要。本研究选用了Ti-6Al-4V,316L不锈钢、Ocr18Ni9Ti不锈钢,Co-Cr—Mo合金,骨水泥和C/SiC作为植入材料、采用光学显微镜(LM)和配有X-光能谱议(EDAX)的扫描电镜(SEM)对界面特性进行了观测,综合结果指出,C/SiC复合材料具有优良的骨组织相容性。

材料科学的新枝——生物材料

生物材料主要是指可植入人体的结构材料,它处于材料科学与生物医学的交叉领域,它既是生物医学工程的一个组成部分,也是材料科学的组成部分。从本世纪80年代开始,生物材料才开始以相对较为独立的姿态发展,成为材料科学的新分枝。本文在简要介绍生物材料总体情况的基础上(包括简史,推动力等),着重讨论了它的特殊问题及传统材料研究工作者应当特别努力的方向,强调了多学科配合的重要性。

颌面外科用的碳/碳化硅复合材料

理想的口腔及颌面外科用材料应具有: (1)软组织相容性 (2)硬组织(骨)相容性 (3)适宜的力学性质(包括弹性模量) (4)硬度和耐磨损 在已知的生物材料中,碳素材料较为理想。例如玻璃碳,低温乱层碳,碳/碳复合材料等,但其缺点是脆性和表面不耐磨。作者研制出一种颌面外科用的碳/碳化硅复合材料,经动物实验和临床试用,效果较好。

骨与碳/碳化硅植入体的界面分析

本文对碳/碳化硅(C/SiC)复合材料植入体界面上的生物行为进行了研究。在兔子下颌骨上的植入实验证明,该材料具有良好的生物相容性。EDAX分析发现,在界面的植入体一侧,钙和磷的含量增加,特别是钙的富集比较明显。距界面愈远,增加量愈少。说明在植入以后,体液中的钙和磷向植入体内有扩散作用。

碳纤维复合材料在医疗上的应用研究——人工骨

一、前言随着近代外科医疗技术的不断提高,对可植入人体的生物材料的需求也在增大,这种应用条件,一方面材料要具有能承担一定功能的力学性质,另一方面也要求植入假体能满足生物相容性的要求。任何人工材料,要同时满足这两方面的要求,存在着相当的困难和复杂性,这正是生物医学材料的研究工作所必须解决的问题。作为生体用碳素材料的研究,是本世纪60年代开始的。

石墨和纳米碳中缺陷和电子动量的研究

用正电子湮没技术研究了石墨和纳米碳中的缺陷和电子动量. 结果表明, 纳米碳中缺陷的开空间和缺陷浓度分别大于和高于石墨晶体. 纳米碳中存在开空间小于单空位的自由体积以及开空间相当于约 10个空位聚集体的微孔洞. 石墨晶体中的自由电子动量分布表现出显著的各向异性: 沿石墨晶体的[0 001]晶向的自由电子(即 2Pz电子)的动量最大; 偏离该方向越大, 自由电子的动量越小; 垂直于[0 001]晶向的自由电子的动量最小. 而纳米碳中自由电子动量的分布表现出各向同性.

纳米碳中的微观缺陷结构特征

测量了定向石墨和纳米碳的正电子寿命谱。结果表明，热解法制备的纳米碳存在开空间小于单空位的自由体积以及开空间相当于约１０个空位聚集体的微孔洞。比较了热解法制备的纳米碳、ＵＦＰ冷压法制备的纳米Ｆｅ和纳米ＴｉＯ２以及非晶晶化法制备的纳米ＮｉＰ的缺陷结构特征，结果为纲米ＮｉＰ中缺陷的电子密度最高，纳米Ｆｅ和纳米ＴｉＯ２的次之，纳米碳的最低；纳米碳中的缺陷浓度最高，纳米Ｆｅ和纳米ＴｉＯ２的次之，纳米ＮｉＰ的最低。