等离子体改性增强农林生物质复合材料界面相容性研究进展

生物质复合材料的开发是促进生物质资源向高值化、多元化、环境化和功能化利用的重要方式,对此,生物质材料表面改性技术及其内在作用机制是当前生物质复合材料领域的主要研究内容。等离子体改性技术以速度快、能量高、功能强、污染小等优势从众多改性方法中脱颖而出,被广泛应用于改善生物质复合材料的界面结合性能。等离子体技术基于对材料表面的活化作用以及表面刻蚀作用改善生物质材料与其他异质材料的界面相容性,进而提升农林生物质复合材料的物理力学性能。本文介绍了等离子体改性生物质材料的发展历程,总结了等离子体技术对生物质材料的改性机理,重点阐述了等离子体改性技术在增强木竹/树脂复合材料、木竹/塑料复合材料、木竹/金属复合材料、木竹/增强纤维复合材料界面相容性方面的研究进展。最后,对等离子体改性农林生物质复合材料的发展方向进行了展望。

医用纺织材料的生物相容性研究进展

在广泛的研究和临床实践中,医用纺织材料优异的生物相容性已成为提高患者治疗效果和生活质量的关键性能。医用纺织材料与组织细胞的相互作用不仅影响着材料本身的功能化作用,也对细胞的活性具有重要影响。本文介绍了医用纺织材料的生物相容性评估方法,揭示材料化学成分、微观结构、表面性能和所处生理环境对其生物相容性的实际影响,并简述近年来非植入型和植入型医用纺织材料在临床上的应用,希望可以为医用纺织材料在生物相容性角度的发展提供参考。

一种纳米改性生物相容性强的骨修复材料性能测试研究

为提高骨缺损等骨科疾病的治疗效果,以聚乳酸(PLA)为主要材料制备纳米纤维膜,以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)为主要材料制备复合海绵;然后将纳米纤维膜与复合海绵复合,制备可降解的复合材料,并对其性能和临床应用效果进行研究。结果表明,磷酸钙(TCP)和芒柄花苷(BR)的添加,可以促进细胞增殖,提高材料面密度。PLA/CS/PVA/NCP/BR可降解复合材料的纤维平均直径和CV值分别为0.308μm、0.15,纳米纤维膜和复合海绵表面的接触角分别为43.67°、69.36°,亲水性良好。该材料具备较高的面密度以及厚度可调控性,生物相容性更好,骨修复临床应用效果良好。

生物医用高分子材料合成与改性新进展

在生物医学领域,高分子材料因其独特的物理和化学性质,如优良的生物相容性、可定制的机械强度和可降解性,已经受到了广大研究者的关注。文章深入探讨了生物医用高分子材料的合成与改性的最新技术,并探索了如何通过这些技术来提高材料的性能和应用范围。详细描述了高分子材料的基本性质及其在医疗领域的应用,如作为药物传递载体、组织工程支架和医疗器械的材料。同时,也对当前的合成和改性技术进行了深入分析。经过对比分析,发现某些新技术能够有效提高材料的生物相容性和机械性能,以及展望了这些材料在医疗领域的未来发展趋势。

陶瓷牙科植入物的设计与生物相容性研究

本文综述了陶瓷牙科植入物的设计及其生物兼容性研究进展。首先对不同陶瓷材料的物理化学特性和力学性能进行了分析,并探讨了材料表面处理技术如何影响其生物相容性。接着研究了植入物设计中的核心参数,如形状、表面粗糙度和连接方式,对其长期稳定性和功能的影响,并结合工程原则与仿生学考量对植入物和组织的结合力进行了优化。最后,对当前生物相容性评估方法进行了汇总,这些方法涵盖了体外细胞试验和动物模型研究等方面,同时,对未来的研究趋势和方向提出了展望。

医疗器械生物相容性试验与GLP非临床数据质量管理

严格的GLP非临床数据质量管理能够有效降低医疗器械生物相容性试验数据的偏差,提高数据的真实性和完整性。在医疗器械生物相容性试验中采用GLP非临床数据质量管理,符合医疗器械安全性评价和风险管理要求,具有可行性和必要性。本文介绍了国内外符合良好实验室规范(Good Laboratory Practice,GLP)原则的医疗器械生物相容性试验开展情况和不同行业GLP的运行要求,从GLP原则出发阐述了GLP非临床数据质量管理在开展医疗器械生物相容性试验方面的关注要点。

不同内固定修复材料治疗跟骨骨折的生物相容性及修复效果研究

目的 比较不同内固定修复材料治疗跟骨骨折的生物相容性及修复效果。方法 选取2020年5月—2022年5月收治的84例跟骨骨折为研究对象,根据使用内固定修复材料不同分为A组和B组,每组42例。A组选用可吸收螺钉进行内固定,B组选用金属螺钉进行内固定。观察2组围术期指标、并发症、修复效果,以及手术前后影像学指标、红细胞免疫指标[协同肿瘤红细胞免疫花环率(ATER)、直向肿瘤红细胞花环率(DTER)、红细胞C3b受体花环率(RBC-C3bR)]。结果 A组手术时间短于B组,术中出血量少于B组(P<0.01)。2组负重时间、骨折愈合时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。术后3个月,2组Gissane角、Bohler角、跟骨高度均高于术前,跟骨宽度低于术前(P<0.05),2组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。术后3 d,2组ATER、RBC-C3bR、DTER均低于术前,但A组高于B组(P<0.05)。A组并发症总发生率为4.76%(2/42)低于B组的23.81%(10/42)(P<0.05)。术后3个月,2组修复优良率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 可吸收螺钉和金属螺钉在跟骨骨折内固定术中效果相当,前者在缩短手术时间、减少术中出血量及并发症、减轻机体红细胞免疫应激方面更具优势。

一种氧化锌复合物抗菌纺织纤维材料制备及性能测试

为降低抗菌材料生物毒性,提高其抗菌性能,本试验先通过原位还原法制备氧化锌复合物,并以该复合物作为抑菌剂,结合聚酯纤维无纺布制备一种抗菌纺织纤维材料,并研究其性能。试验结果表明,当氧化锌复合物中Cu含量在4.5%以上时,抗菌纺织纤维材料抑菌率基本达到99%,抗菌性能良好;在经过50次2 g/L的AATCC 1993标准洗涤剂洗涤后,抗菌纺织纤维材料抑菌率为97.6%,耐水洗性能良好;在经过12 h、24 h细胞培养后,抗菌纺织纤维材料的细胞相对存活率分别是86.6%、85.1%,生物相容性良好。综上,该抗菌纺织纤维材料综合性能良好,具备应用价值。

生物医用锌基可降解材料的最新进展

锌基可生物降解合金或复合材料有潜力开发成下一代骨科植入物,作为传统植入物的替代品,以避免翻修手术并减少生物相容性问题。综述了锌基生物降解材料的研究现状。简要讨论了锌的生物功能、骨科植入物的设计标准以及可生物降解材料的腐蚀行为。从生物降解性、生物相容性和力学性能等方面对许多新型锌基生物降解材料的性能进行了评价。锌基材料在骨代谢和新细胞生长中发挥着重要作用,并在不释放过量氢气的情况下表现出介质降解。在纯Zn中添加合金元素如Mg、Zr、Mn、Ca和Li可以提高Zn合金的机械性能。应用后处理技术进行晶粒细化对于开发许多合适的锌基生物可降解材料是有效的。

生物医用钛合金材料的生物及力学相容性

背景:保证生物材料优良的生物及力学相容性是研制开发外科植入物及矫形器械产品的关键,但目前对其研究缺乏系统性和统一性认识。目的:初步分析生物医用钛合金材料生物及力学相容性的概念、内涵,指导医疗器械产品的选型设计与应用。方法:应用计算机检索PubMed、Elsiver、Springerlink、CNKI及维普等数据库1995至2012年相关文献,围绕"生物及力学相容性"主题词,探讨合金成分、显微组织及相变控制和材料表面状态优化等因素对钛合金材料生物及力学相容性的影响规律。结果与结论:生物及力学相容性是一个综合评价概念。进行医用钛合金材料选型设计时,首先要求合金中的组成元素无不良反应,并保证其与组织、血液及免疫和全身反应的安全性,同时要求所添加元素对钛合金的机械性能等其他性能不良影响最小。钛合金中常见的合金化元素主要包括α相稳定元素、β相稳定元素和中性元素3类。要使生物医用钛合金植入材料获得优良的生物及力学相容性,对材料内部显微组织和相变进行控制,以及开展材料表面状态改性优化也至关重要。但不能单纯追求一种钛合金的低模量或高强度等某一单项力学指标与人体骨组织接近或匹配而简单判定其生物力学相容性的优劣。

生物降解输尿管支架材料丙交酯/乙交酯共聚物的生物相容性及体内外降解特性

目的:探讨国产生物降解输尿管支架材料丙交酯/乙交酯共聚物(PLGA80∶20)的生物相容性及体内、体外降解特性。方法:体内实验采用PLGA试件埋植在Wistar大鼠脊柱两侧肌肉内,体外实验采用PLGA试件浸泡于流动的尿液中,分别于观察时间内取出,通过组织病理学切片观察材料周围组织反应,利用扫描电镜检查和分子量、质量检测了解材料在体内、体外的降解情况。结果:PLGA材料在6～7周内可降解为随尿液流动的细小颗粒;材料的体内、体外降解趋势相同,体内降解速度略快于体外;埋植材料周围肌肉组织无脓肿形成和组织坏死发生,局部组织反应为非细菌性炎症反应。结论:PLGA材料生物相容性良好,降解时间适宜,适用于制备输尿管支架。

生物衍生骨支架材料的体外细胞相容性实验研究

目的 评价不同处理方法制备的生物衍生骨支架材料的细胞相容性。方法 将支架材料 ,即复合型完全脱蛋白骨 (CFDB)、部分脱蛋白骨 (PDPB)和部分脱钙骨 (PDCB)与人胚骨膜来源的成骨细胞体外复合培养 ,采用倒置相差显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、流式细胞仪及碱性磷酸酶 (AL P)活性检测 ,观察支架材料的细胞相容性。结果 三种材料上皆有细胞附着生长 ,三种材料对细胞增殖影响大小为 PDCB>PDPB>CFDB;三种材料对成骨细胞的细胞周期影响较小 ,未见异倍体细胞 ;三种材料对成骨细胞 AL P活性的影响大小依次为PDCB>PDPB>CFDB。结论 CFDB、PDPB及 PDCB无细胞毒性、无致瘤性 ,皆有良好的细胞相容性 ,以 CFDB为最好。

体内实验评价新型关节软骨修复材料聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石＋聚酰胺66的生物相容性

目的:采用动物体内实验的方法评价新型修复关节软骨及软骨下骨的复合材料PVA/n-HA+PA66的生物相容性。方法:实验于2006-09/2007-03在四川大学华西医院组织工程实验室完成。制备PVA/n-HA+PA66浸提液,进行以下实验:①急性全身毒性实验:取SD大鼠随机分为2组,分别腹腔注射20%浸提液和生理盐水1mL,观察动物行为学及体质量变化。②溶血实验:取抗凝兔血加入复合材料粉末后测溶血率。③皮内刺激实验:在新西兰大白兔背部皮内注射浸提液,观察注射浸提液后注射部位的红斑和水肿状况。④皮下植入实验及慢性毒性实验:在SD大鼠背部皮下植入材料,术后2,4,8周取材,观察材料植入皮下后与周围组织的反应情况。术后12周抽血行肝肾功能检测,评价材料对动物有无长期毒性。结果:①急性全身毒性实验小鼠活动正常,大鼠体质量均呈上升趋势,且两组体质量增加比较差异无显著性意义。②3种浓度梯度的复合材料,溶血率均未超过5%,达到标准要求。③皮内刺激实验:实验侧及阴性对照侧各注射点均未见明显皮肤刺激症状。④长期毒性实验:术后12周小鼠肝肾功能与正常对照组及术前比较无显著性差异(P>0.05),组织学切片显示血管和纤维组织进入复合材料网孔中,与复合材料连为一体,未产生排斥反应。结论:双相生物复合材料PVA/n-HA+PA66具有良好的生物相容性。

人工硬脑膜材料的生物相容性

背景:目前研究应用的硬脑膜修补材料主要有自体组织修补材料、同种异体材料、异种生物材料和人工合成材料。目的:评价修复硬脑膜缺损各种修补材料的性能和应用,寻找合理的硬脑膜修补材料。方法:以"硬脑膜,材料"中文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库2000-01/2010-12中相关硬脑膜缺损修补材料学研究及各种材料在硬脑膜缺损修补临床应用情况的文章。结果与结论:目前国内使用自体组织、同种异体材料、异种生物材料和人工合成材料等硬脑膜修补材料分别存在着来源困难、易粘连、不易保存、不易消毒或生物相容性差等缺点,自体组织修补材料在可利用的情况下仍为首选,其中异种生物材料因其良好的生物相容性及理化特性成为目前临床应用最广泛的硬脑膜修补材料。虽然异种生物材料是目前临床上大量使用的硬脑膜修补材料,但由于其存在各自不可避免的缺点,硬脑膜修复材料仍需进一步开发。

聚L-乳酸/聚L-乳酸接枝的羟基磷灰石复合材料的生物相容性

目的:研究新型生物降解可吸收材料聚L-乳酸/聚L-乳酸接枝的羟基磷灰石复合物(PLLA/PLLA-gHAP)的生物相容性,为其应用提供生物学依据。方法:将96孔板上培养的L929细胞分为PLLA/PLLA-gHAP组、PLLA组、阴性对照组(空白培养液)及阳性对照组(含苯酚培养液)4个组,不同组材料浸提液与细胞共培养24、48和72h,以MTT法检测材料对L929细胞活性的影响;将L929细胞接种于被覆PLLA/PLLA-gHAP材料的盖玻片表面上,于1、2和3 d用倒置显微镜观察细胞形态学改变;将PLLA/PLLA-gHAP材料浸提液对小鼠进行腹腔内注射,观察小鼠的急性毒性反应,计数鼠骨髓多染红细胞微核率以检测遗传毒性作用;将PLLA/PLLA-gHAP板植入兔皮下,于2周、3个月和6个月检测兔血液学指标改变,光镜观察植入物周围组织病理学变化。结果:PLLA/PLLA-gHAP材料浸提液对L929细胞的增殖率(RGR)和细胞毒性分级(CTS)的影响与阴性对照组比较差异无显著性(P>0.05),细胞在材料表面生长良好;材料浸提液对小鼠无急性毒性及遗传毒性(微核率0.24%);材料在动物体内埋植后,早期组织内有淋巴细胞、巨噬细胞浸润,纤维膜形成,6个月时纤维膜基本消失,炎症反应明显减轻。结论:PLLA/PLLA-gHAP材料具有良好的生物相容性。

可降解锌基骨植入材料及其表面改性研究进展

医用锌及锌合金有望成为新一代可降解骨植入物材料来促进骨缺损的修复。概述了可降解医用锌基材料的优势,包括较好的生物安全性和抗菌效果、能促进植入部位周围血管和新骨的生成以及骨相关基因的表达能力。在此基础上,从基底材料、细胞种类及实验结果等方面系统总结了近年来关于可降解医用锌基材料生物相容性和降解行为的研究。同时,归纳了可降解医用锌在临床修复骨缺损方面所面临的主要问题和挑战,包括较差的力学性能和较强的细胞毒性。可降解医用锌较差的力学性能可以通过合金化进行改善,概述了多种新型医用锌合金的力学性能及其生物相容性。表面改性是提高可降解医用锌基表面生物相容性和调控降解的有效手段。从基底样品、表面改性手段、使用的细胞或动物模型以及细胞相容性和降解行为等方面,综述了近年来可降解锌基骨植入材料表面改性的研究现状,提出了可降解锌基骨植入材料表面改性目前所面临的难点问题,包括传统表面改性手段加剧了锌离子的释放或在表面改性后可降解医用锌的生物相容性改善功效不足,以及未来的发展方向。

生物可吸收材料L/DL-聚乳酸的生物相容性及体内降解

目的 研究 L / DL -聚乳酸的生物相容性和生物降解情况 ,探讨其体内降解机制 .方法 共 2 8个试件分 7组随机植入 7只新西兰大白兔脊柱两侧皮下 .于术后 2 ,4,8,12 ,16 ,2 0 ,2 4wk取出 .软组织包膜进行组织学、透射电镜观察 .试件测量分子质量、质量、弯曲强度及其变化率 .结果 植入物在初期有轻度炎症反应 ,12 wk后炎症反应基本消失 ,未见巨噬细胞积聚现象 .至 2 4wk时材料产生的难于降解的微粒很少 .L/ DL-聚乳酸在体内早期分子质量下降显著 ,而吸收不明显 .伴随分子质量的降解有弯曲强度的相应降低 .结论 L /DL-聚乳酸具有良好的生物相容性 ,较适宜的降解性能及较高的机械强度 。

改性羟基磷灰石/聚乳酸复合材料制备及其生物相容性评价

针对聚乳酸(PLLA)和羟基磷灰石(HA)两者复合时界面相容性差的问题,采用硅烷偶联剂十八烷基三氯硅烷(OTS)对HA颗粒进行了表面改性,通过热诱导相分离法制备了OTS-HA/PL-LA多孔复合材料.扫描电镜结果表明,OTS-HA/PLLA多孔复合材料中改性HA颗粒的分布较均匀,PLLA和改性HA颗粒之间的界面相容性得到了改善.孔隙率测试表明,OTS-HA/PLLA多孔复合材料的孔隙率均大于90%,适合骨修复材料对孔隙率的要求.细胞培养结果表明,复合材料对骨髓间充质干细胞的生长无抑制作用,细胞在材料表面能正常黏附、生长、增殖,具有良好的细胞附着形态和细胞增殖率,表现出了良好的生物相容性.

三维丝素支架材料制备及其与骨髓间充质干细胞的生物相容性

目的:成为组织工程合适的三维支架材料,关键在于支架材料与骨髓间充质干细胞的生物相容性,实验应用天然高分子材料丝纤维制备三维丝素蛋白支架材料,并探索其方法的可行性。方法:实验于2006-07/2007-06在华中科技大学同济医学院协和医院中心实验室和骨科实验室完成。①用全物理相过程制备三维疏松多孔的丝素蛋白支架材料,将鼠骨髓骨髓间充质干细胞与上述载体材料体外复合培养。②观察指标:应用倒置显微镜、扫描电镜观察细胞与材料复合生长情况;复合培养1周后流式细胞仪检测细胞周期了解材料有无致畸性;在培养第2,4,6,8天用MTT法测定细胞增殖情况;诱导培养条件下在第2,4,6,8天测定碱性磷酸酶活性,了解材料对骨髓间充质干细胞分化的影响。结果:①倒置相差显微镜和扫描电镜观察显示材料为疏松多孔结构,孔隙大小较均一,骨髓间充质干细胞能在材料上良好地黏附、增殖和生长。②复合培养条件后流式细胞仪检测显示细胞周期未受材料的影响,未检测到有异倍体细胞。③MTT法检测显示细胞增殖未受材料的影响,诱导培养条件下检测碱性磷酸酶活性显示其未受到材料的影响结论:用全物理相过程可初步制备具有良好的生物相容性和较好孔隙率的三维疏松多孔的天然支架材料,其有望作为组织工程理想支架材料。

骨植入用生物可降解材料新合成方法及生物相容性的研究

采用 Y(CF3COO) 3/AL(i- Bu) 3络合物催化合成聚己内酯 (Polycaprolactone,PCL)及其与聚乳酸(Polylactic acid,PL A)的共聚物 ,并应用生物化学、细胞毒理及细胞免疫学等实验方法对这一新型骨科生物降解可吸收材料的生物相容性进行评价。用 PCL 和 PCL/PDL L A共聚物作为骨科生物降解可吸收内置物材料 ,国内外属首次研究 ;多聚物的分子量和降解时间可以通过控制反应时间、单体与催化剂的比例来调控产物分子量 ,人为调节降解时间。实验证明该材料细胞相容性好 ,未发现明显毒性及免疫排斥反应。