炭纤维增强壳聚糖骨折内固定棒的小鼠微核试验研究

目的 :观察自行研制的碳纤维增强壳聚糖骨折内固定棒对小鼠骨髓和外周嗜多染红细胞 (PCE)的致突变作用 ,评价其生物安全性。方法 :碳纤维增强壳聚糖内固定棒不同时间浸提液给昆明小鼠一次性腹腔注射 (ip)染毒 2 4h后取样 ,以及 72h浸提液的不同时间取样观察其对小鼠骨髓和外周血PCE微核率的诱发作用 ,并与空白对照比较。结果 :所研制的碳纤维增强壳聚糖内固定棒浸提液并不诱发微核增加 ,PCE微核率与空白对照组的差异不具统计学意义 (P >0 0 5 )。结论 :碳纤维增强壳聚糖内固定棒不诱发骨髓和外周血PCE微核率增加 ,不具有致突变作用。

炭纤维增强壳聚糖内固定棒的生物相容性研究

目的:对自制炭纤维增强壳聚糖内固定棒进行生物相容性评价,为其临床应用提供实验依据。方法:采用实验动物对该内固定棒进行刺激试验与致敏试验、急性毒性试验、溶血试验,并按医疗器械生物学评价国家标准对试验结果进行生物相容性评价。结果:体内外生物相容性试验显示该材料的兔皮肤、皮内刺激未见红斑、丘疹、结节现象发生;急性全身毒性试验为阴性反应;致敏试验动物未出现过敏反应;溶血率1.64%,符合医用材料溶血率不大于5%的要求。结论:内固定棒具有良好的生物相容性,能初步满足生物内固定装置的生物相容性要求。

炭纤维增强壳聚糖内固定棒的研制及力学性能评价

目的:研制炭纤维增强的壳聚糖可吸收骨折内固定棒,并测试其力学性能。方法:采用力学性能优异的炭纤维对壳聚糖进行增强改性;用自制模具浸渍法制备炭纤维增强壳聚糖内固定棒;真空处理消除复合体中炭纤维周围残留的气泡;40 g/L NaOH溶液中和复合材料的酸度并降低壳聚糖在水中的溶解度;三点弯曲试验测试该内固定棒的弯曲强度和弯曲模量。结果:成功研制了炭纤维增强的壳聚糖骨折内固定棒;该棒的平均弯曲强度为(190.75±10.95)MPa,平均弯曲模量为(4069.73±113.08)MPa。与单纯壳聚糖棒相比,弯曲强度和弯曲模量分别增加19%和370%,两者间差异具有统计学意义(P<0.01)。结论:炭纤维增强的壳聚糖复合材料内固定棒的力学性能明显优于单纯壳聚糖内固定棒,是极具开发应用潜力的骨折内固定材料。

炭纤维增强壳聚糖内固定棒动物体内埋植试验

目的:探讨自行研制的碳纤维增强的壳聚糖内固定棒的组织相容性。方法:将碳纤维增强的壳聚糖内固定棒和纯壳聚糖内固定棒分别埋植于家兔皮下、肌肉内、骨内。术后观察动物一般情况,分批定期处死动物,观察植入部位组织反应程度、植入物周围组织学变化。结果:动物手术后一般情况正常,伤口愈合良好,局部无感染、坏死及窦道形成等异常病变出现;组织学检查显示组织结构正常;材料植入初期各组动物可见有中性及淋巴细胞浸润为主的炎症反应,以骨内植入组反应更明显。随植入时间延长,炎症反应明显减弱,但可见少量巨噬细胞。早期形成疏散的纤维包膜,12周以后逐渐经薄而致密,与膜下肌肉组织界限清楚。这些反应与纯壳聚糖内固定棒引起的反应基本上一致。结论:自行研制的碳纤维增强的壳聚糖内固定棒表现出良好组织生物相容性,有可能成为具有临床应用价值的新型骨折内固定物。

碳纤维增强聚乳酸(C/PLA)复合材料的力学性能(I)

对新型骨折内固定材料碳纤维增强聚乳酸 ( C/PLA)复合材料的力学性能进行了评价。重点研究了纤维体积分数 ( Vf)和硝酸表面处理对 C/PL A复合材料力学性能的影响规律。研究表明 ,随着 Vf的增加 ,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和剪切强度均先增加 ,达峰值后又减小。硝酸表面处理可明显提高复合材料的界面结合强度 ,从而使其力学性能明显提高。

碳纤维增强聚乳酸复合材料的研究进展

介绍了以碳纤维为增强纤维、聚乳酸为基体,采取相应的加工工艺制备出碳纤维增强聚乳酸复合材料的种类与制备工艺,研究了该复合材料的相关性能,发现该材料与聚乳酸材料相比力学性能、抗冲击性能得到了明显改善,有一定的降解性,并且生物相容性良好,适合于开发骨折内固定材料、骨修复材料等。概述了碳纤维增强聚乳酸复合材料在工业化生产及应用中存在的主要问题,并对今后的应用研究进行了展望。

骨折内固定器材料的研究进展

骨折内固定器材料的研究是组织工程生物材料研究的课题之一。本文从医用金属材料,未增强的、自增强的、碳纤维增强的可吸收聚合物及可吸收聚合物与无机粒子的复合材料等方面,综述近年来国内外关于骨折内固定器材料的研究进展。

基于有限元分析比较碳纤维增强聚醚醚酮复合板与钛制钢板固定胫骨中段骨折的效果

目的建立胫骨中段骨折接骨板内固定有限元模型,采用有限元分析方法比较碳纤维增强聚醚醚酮复合板(CFPEEK板)与纯钛接骨板的生物力学,为临床应用提供参考。方法选取1名健康成年男性志愿者进行胫骨CT扫描,获取数据建立胫骨有限元模型,模拟胫骨中段骨折并分别采用8孔纯钛接骨板和不同碳纤维增强比例的CF-PEEK板(CF30、CF50、CF60)进行固定。比较4种不同弹性模量接骨板内固定后在200、700 N轴向压缩载荷下接骨板受到的最大应力,骨折端的最大位移和骨皮质应力遮挡情况。结果在700 N轴向压缩载荷下,4组均在骨折断端部位出现最大应力,纯钛组为373.1 MPa,CF30组为568.2 MPa,CF50组为369.3 MPa,CF60组为369.5 MPa,仅CF30组超过了其最大抗拉强度。在轴向压缩载荷下,4组接骨板对侧骨折端的位移最大,接骨板下骨折端的位移最小。在200、700 N轴向载荷条件下,CF30接骨板下正常骨皮质的应力最大,应力遮挡率最小,CF50接骨板次之。结论与纯钛接骨板相比,CF50接骨板固定的骨折端微动更有利于骨痂形成和骨折愈合,而且CF50接骨板下骨皮的应力遮挡率最小,有利于降低接骨板下骨皮质骨量降低、骨吸收、置入物松动或内固定取出后再骨折风险。