生物陶瓷材料的3D打印技术现状

3D打印技术在小批量、个性化定制方面具有较大优势,因而在生物医用领域备受关注。可供3D打印的耗材已涵盖高分子、金属、陶瓷和衍生材料等多种类型。生物医用陶瓷熔点高、韧性差,是最不容易应用于3D打印的材料。文章综述了以陶瓷粉体、陶瓷浆料、陶瓷丝材、陶瓷薄膜等不同原料形态为耗材的3D打印陶瓷制备工艺进展,并对SLS、3DP、DIW、IJP、SL、DLP、FDM、LOM等不同工艺制备陶瓷的表面粗糙度、尺寸大小、致密度等参数进行了对比。文章还总结了3D打印生物陶瓷在骨组织工程支架和口腔修复体等硬组织修复领域的临床应用现状。综合比较,SL陶瓷增材制造技术的制造精度和成形质量高,且能制备较大尺寸零件,还可以通过掺杂微量营养元素以及表面功能性修饰来赋予生物陶瓷更好的生物学性能、力学性能乃至抗菌、肿瘤治疗等功能,具有较明显的优势。3D打印制备的生物陶瓷相比传统减材制造工艺,制备的骨组织工程支架和口腔修复体不仅力学性能好,而且具有更优秀的生物相容性和骨传导性等。

复合酶酶解肝素钠的工艺研究

提出了一种新的肝素钠酶解工艺,利用2709碱性蛋白酶和胰蛋白酶组合而成的复合酶催化酶解肝素钠。以肝素总单位数为评价指标,通过单因素实验和正交设计实验得到了复合酶酶解工艺的最佳工艺参数:2709碱性蛋白酶和胰蛋白酶的酶量比以2∶1的比例组合,温度为58℃,盐浓度为0.78 mol/L,p H为9,总酶量为0.3 g/L,反应时间为2 h。与现有单一蛋白酶酶解工艺相比,肝素得率提高了6%,肝素粗品吸光度明显降低,肝素质量得到提高。复合酶酶解肝素钠的新工艺为实际车间生产提供了重要的参考。

从肝素副产物废蛋白中提取类肝素工艺研究

提出了一种从肝素提取过程中产生的废蛋白中提取类肝素的工艺。以类肝素总单位数为评价指标,通过单因素实验和正交设计实验确定了吸附工艺最佳条件:温度为55℃,盐浓度为0.8 mol/L,p H为8.72。氧化工艺最佳条件为:加入双氧水的量与待氧化的类肝素粗品溶液体积比为2∶100,氧化时间为6 h。与传统的处理废蛋白的方式相比,有效地增加了其经济价值。

BST薄膜射频磁控溅射工艺与介电性能研究

用射频磁控溅射在单晶氧化铝基片上制备钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)薄膜。研究溅射功率、基片温度、靶基距、溅射气压、气氛组成、溅射时间等溅射参数、热处理条件对薄膜表面形貌及生长过程的影响,测试薄膜的介电常数、介电损耗及介电常数随外加偏置电场的变化。结果表明:靶基距为100 mm,溅射功率为300~320 W,气氛压力为0.8 Pa,氩氧比为5∶1时,沉积时间在2~4 h,沉积速率适中,薄膜致密性好,厚度约为0.8~1.0μm;600℃热处理30 min得到晶粒为纳米尺寸且结构致密的BST薄膜;BST薄膜介电常数随测试频率升高略有下降,介电损耗随测试频率升高明显增大,介电常数随外加偏置电场变化展现出较好的偏场可调特性。

粗品肝素钠吸附工艺的优化研究

粗品肝素钠用FPA98C1树脂吸附,研究吸附液pH、盐浓度、温度对肝素钠效价和单位数的影响。结果表明,使用FPA98Cl树脂的最佳吸附工艺条件为：反应釜搅拌速度100 r/min,吸附温度56~57℃,吸附液pH7.9~8.0,盐浓度0.5 mol/L,m（树脂量）∶V（吸附液）=5 g/L,吸附时间8 h。在该工艺下,粗品肝素钠的平均效价达107.9 U/mg,平均单位数为68.83×103U,且其他理化结果良好。

一种基于代谢网络分析最小化基因组的方法及其在大肠杆菌中的应用

最小生命体的合成是合成生物学研究的重要方向。最小化基因组的同时而又不对细胞生长产生影响是代谢工程研究的一个重要目标。文中提出了一种从基因组尺度代谢网络模型出发,通过零通量反应删除及对非必需基因组合删除计算获得基因组最小化代谢网络模型的方法,利用该方法简化了大肠杆菌经典代谢网络模型iAF1260,由起始的1 260个基因简化得到了312个基因,而最优生物质生成速率保持不变。基因组最小化代谢网络模型预测了在细胞正常生长的前提下包含最少基因的代谢途径,为大肠杆菌获得最小基因组的湿实验设计提供了重要参考。