纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料预防椎板切除后椎管狭窄、粘连的初步影像研究

目的:探讨影像学关于纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料(n-HA/pA66)在预防椎板切除后并发症的表现,通过病理对照研究来提供临床指导。方法:建立22只家犬L5椎板切除实验模型,随机分成实验组和对照组。术后行CR和MRI扫描等影像方法与组织学的检测。结果:X线结果术后8周人工椎板与骨接触面开始模糊,至术后24周人工椎板与骨接触界面消失,密度增高,钙化;而对照组始终表现为腰5椎板棘突缺损,无致密影出现。组织学结果术后8周人工椎板内层的纤维组织-材料界面就出现较多成骨细胞团及骨小梁;对照组椎板缺损处是纤维瘢痕逐步形成,最终与硬膜粘连。MRI对脊髓受压及硬膜粘连情况显示较好,实验节段与对照节段相比,椎管面积及矢状径有明显差异(P<0.05)。显示出重建椎板节段椎管完整性得到恢复,与组织学一致。结论:n-HA/PA66复合材料能够阻止硬膜外粘连,X线及MRI对其检测准确、全面。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的人工肱骨头体内成骨中BMP-2及其基因表达研究

目的:对新型纳米晶骨修复和重建复合材料(n-HA/PA66)人工肱骨头的成骨能力及将其作为人工关节替代品的可行性进行评价。方法:新西兰大白兔20只,行双侧肱骨头切除,以nHA/PA人工肱骨头进行双侧肱骨头置换术。术后1、2、3、4、6、12、24周处死周分别处死动物。对假体与受体骨界面先行大体观察,然后分别用甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制作硬组织切片,甲苯胺兰染色和Masson染色后,对n-HA/PA人工肱骨头与受体骨界面进行BMP-2免疫组织化学检测和原位杂交BMP-2基因表达检测。结果:人工肱骨头在动物体内成骨的BMP—2及其基因表达研究显示,假体植入第3周,免疫组织化学染色显示BMP—2即有弱阳性表达,至6、12周为强阳性;第24周,BMP表达阳性率及阳性程度均有所降低。此外,原位杂交观察假体植入第1、2周,成骨细胞中BMP-2mRNA表达呈弱阳性,第3周成骨细胞中BMP-2mRNA表达呈强阳性,而在第4周,成骨细胞中表达阳性率和阳性程度均有所下降。研究显示人工肱骨头体内成骨的BMP-2及其基因表达高峰时间较文献报道的骨折模型晚。结论:n-HA/PA66人工肱骨头具有良好的成骨能力,作为新型人工关节材料为可与受体骨发生生物键合。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的制备及骨修复中的应用研究

为总结近几年来有关纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物的制备方法以及在骨修复研究上的应用。以纳米羟基磷灰石/聚酰胺为关键词,从各类期刊数据库中检索有关纳米羟基磷灰石/聚合物的制备方法和应用的文献,总共查阅得到文献80篇。结果显示:纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物的制备方法主要有三种,均能制备出生物相容性良好的高韧性复合物,并且纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物在骨修复技术上得到了广泛应用。论述了纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的制备方法,以及该复合材料的生物相容性研究和在骨修复临床中的应用进展。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料人工肱骨头柄界面成骨的实验研究

目的:探讨纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的人工肱骨头柄界面结合能力。方法:新西兰大白兔20只,行nHA/PA人工肱骨头置换术。术后3、6、12、24周分别处死动物。标本进行X线,组织学及计算机图象分析。结果:X线观察可见各期假体柄表面周围界面模糊,密度随时间增加,各周肱骨头假体无碎裂。组织学观察术后3周,围绕假体形成的界膜组织中可见成骨细胞呈镶边状排列,大量成纤维细胞、间充质细胞、成骨细胞浸润;随着时间的延长,界膜中纤维组织逐渐由类骨质代替。骨组织结合率:3周组<6周组<12周组<24周组(P<0.05),其中12周组和24周组更高达91%、97%。结论:nHA/PA植入体柄具有一定的界面骨结合能力。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料人工肱骨头柄界面顶出力学实验研究

目的探讨纳米羟基磷灰石/聚酰胺(nHA/PA)复合材料的人工肱骨头柄界面力学能力。方法新西兰大白兔20只,行nHA/PA人工肱骨头置换术。术后3、6、12、24周分别处死动物,标本进行力学测试。结果不同时间组比较:3周组<6周组<12周组<24周组,经方差分析得P值<0.05。结论nHA/PA植入体柄具有一定的界面力学性能。

纳米羟基磷灰石聚酰胺复合材料在人工肱骨头柄界面的结合能力

背景:纳米羟基磷灰石/聚酰胺66是一种新型的纳米仿生复合材料,具有良好的组织相容性以及骨传导性,但其植入体内后和骨界面的接合生长如何、临床应用是否安全等尚需要进一步研究。目的:观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料在人工肱骨头柄界面的结合能力。方法:将兔随机分为2组,均进行肩关节肱骨头转换,复合材料组植入纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工肱骨头;对照组植入自体髂骨。置换后对兔进行骨髓间充质干细胞原代培养,再将骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料共培养进行观察。结果与结论:细胞培养24 h后,骨髓间充质干细胞在复合材料局部生长情况较好。复合材料组培养1,4 h的细胞黏附率显著高于对照组(P<0.05)。复合材料组共培养4.5,5.5,6.5 h细胞吸光度值百分率值显著高于对照组(P<0.05);置换24周后复合材料组表面骨组织、纤维层的比例变化幅度及覆盖率最高(P<0.05)。结果证实,纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料植入体柄具有一定的界面骨结合能力,可使界面骨整合良好。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料在模拟体液(SBF)中的表面生物活性研究

通过纳米羟基磷灰石 /聚酰胺 6 6 (n HA/PA6 6 )复合材料体外模拟体液 (SBF)浸泡实验 ,以聚酰胺 6 6 (PA6 6 )为对照 ,用IR、XRD、SEM和ICP等手段对材料的表面组成和形貌变化进行了分析 ,比较了PA6 6和n HA/PA6 6复合材料的表面生物活性。结果表明 ,n HA/PA6 6复合材料在SBF中其表面形成的HA沉积物为部分碳酸基团取代的磷灰石 ,而PA6 6在浸泡过程中Ca、P不在聚合物表面沉积 ;n HA/PA6 6复合材料具有良好的生物活性 ,作为骨组织修复或替代材料具有较高的研究和应用价值。

医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料体外浸泡行为研究

将纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料(n HA/PA66)和纯PA66分别浸泡于去离子水、生理盐水、小牛血清和人血清中,于37℃恒温,1～12周取样,测试材料的吸水率、重量变化以及浸泡液中Ca、P含量变化,并对材料表面作扫描电镜(SEM)观察。结果显示不同浸泡环境中材料的行为有所不同。n HA/PA66复合材料较纯PA66吸水率低,稳定性好,活性提高。扫描电镜显示在血清中复合材料表面形成大量颗粒状沉积物。n HA/PA66复合材料在几种浸泡介质中均表现出良好的稳定性和生物活性。

氧化石墨烯/聚酰胺纳米复合材料研究进展

石墨烯具有优异的光学、电学和力学性质,石墨烯/聚合物纳米复合材料受到了学术界和产业界的共同关注。近年来,氧化石墨烯/聚酰胺纳米复合材料在提高材料性能、拓展下游应用方面取得了突破。文中综述了氧化石墨烯、还原氧化石墨烯和功能化氧化石墨烯与不同聚酰胺复合的研究进展,总结了原位聚合、熔融复合和溶液共混等制备方法,讨论了氧化石墨烯的功能化方法以及纳米复合材料的化学结构、热性能、力学性能、电化学性能及应用,同时对该领域的发展和面临的挑战进行了探讨。

纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66复合材料动态力学性能分析

采用动态力学分析(dynamic mechanical a-nalysis)方法研究了纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,n-HA)增强聚酰胺66(polyamide 66,PA66)生物复合材料的动态力学性能。结果表明,复合材料中纳米羟基磷灰石组分的含量、生理盐水和振动频率对n-HA/PA66复合材料的动态力学性能和玻璃化转变过程都有一定程度的影响。随着纳米羟基磷灰石含量的增加,其复合材料的力学损耗峰温度移向高温区,峰值降低;复合材料吸水后其储能模量和损耗模量都有所降低,且玻璃化温度向低温区移动;振动频率对复合材料的动态力学性能也有一定的影响,随着振动频率的增加,复合材料的储能模量也有所提高。

碳纤维增强纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料与动物体内骨组织的相容性

背景:碳纤维增强纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料相对于羟基磷灰石材料和其他纳米羟基磷灰石二元复合材料在力学强度、韧性和弹性模量等方面有了明显的提高,可用于承受载荷部位的骨缺损修复。目的:评价新型生物复合材料碳纤维增强纳米羟基磷灰石/聚酰胺66在骨组织的生物相容性。方法:使用巴马小型猪8只,在每只巴马小型猪的胸椎建立骨缺损模型并植入碳纤维增强纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料,在植入后8,16,24周处死动物并取材,行骨密度检测,胸椎椎体缺损处行苏木精-伊红染色。在植入前、植入后1,8周取血,查肝肾功能并进行对比。结果与结论:植入后8周,椎体松质骨断端封闭,复合材料被肉芽组织包裹,椎体松质骨断端可见软骨细胞,界面间软骨成骨活跃。植入后16周,肉芽组织机化通过纤维内成骨方式生成新的骨组织并与骨端骨质大致融合。植入后24周,新生骨组织已成为成熟的板层骨,断端与复合材料结合紧密。植入复合材料的椎体骨密度在植入后8,16,24周的均数呈上升趋势(P<0.05),随着植入时间增长,成骨量增加。植入前后的肝肾功能差异无显著性意义。实验可以初步认为碳纤维增强纳米羟基磷灰石/聚酰胺66是一种组织相容性、生物活性好,无肝肾毒性的新型骨缺损修复材料。

多孔载药纳米羟基磷灰石/聚酰胺/壳聚糖复合材料的制备与性能

以纳米羟基磷灰石(n-HA)、聚酰胺(PA)、壳聚糖(CS)为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与氯化钠(Na Cl)为致孔剂采用溶液共混法和粒子致孔法,载入抗生素红霉素(EM),研制一种新型多孔载药纳米羟基磷灰石/聚酰胺/壳聚糖/红霉素复合骨组织修复材料。研究了其孔隙率、抗压强度、X射线衍射谱图、红外光谱图、SEM和药物释放曲线,探讨了CS含量及红霉素释放量对材料性能的影响。结果表明,当PVA/Na Cl为1:6时,材料总孔隙率为72%和抗压强度为0.71MPa,扫描电镜显示多孔n-HA/PA/CS复合材料孔的直径在100~500μm之间,适合血管、骨组织的长入以及营养物质的运输。当CS的含量从0增到30%时复合材料药物的释放量从41.6%增到82.4%,表明可降解材料CS的加入有利于药物溶出。

人血清浸泡纳米羟基磷灰石及其聚酰胺复合材料的表面生物活性研究

对n-HA及n-HA／PA66复合材料在人血清中的浸泡行为进行了研究。通过ICP、FT-IR、XRD、SEM等检测手段，分析了n-HA及n-HA／PA66复合材料浸泡前后表面化学组成、结晶结构及表面形貌等的变化。结果表明，n-HA及n-HA／PA66复合材料表面均能吸附蛋白质，并在材料表面生成了与骨磷灰石相似的类骨磷灰石层。这对材料植入体内与骨组织形成骨性键合有着重要意义。同时，也说明了n-HA／PA66复合材料具有优异的生物活性。

纳米羟基磷灰石/脂肪族聚酯酰胺复合材料

在本实验中,水热合成的纳米羟基磷灰石(n-HA)作为无机相与新型的可降解的脂肪族聚酯酰胺(PEA)按不同比例复合。PEA及其复合材料的结构、性能通过透射电镜、红外光谱、X线衍射、扫描电镜及原子能谱等检测表征。结果表明,形貌尺寸相似于天然骨组织磷灰石结晶的纳米羟基磷灰石晶体均匀分散于PEA有机基质中,复合材料的两相间存在分子间作用力,提高了复合材料的力学性能。同时体外细胞学实验表明该材料具有良好的细胞相容性,显示了该复合生物材料在组织工程支架材料方面的应用前景。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用

背景:纳米羟基磷灰石在骨修复替代材料中有明显优势,但骨诱导活性低、力学性能差等缺陷限制了其临床应用。为克服弊端,国内外学者从仿生学等角度出发,以纳米羟基磷灰石为基础,掺杂、复合有机或无机材料,得到多种仿生复合材料。目的:综述纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用进展。方法:应用计算机检索1987年1月至2012年12月PubMed数据库相关文章,检索词为"nano,hydroxyapatite,polyamide 66"。同时,计算机检索1987年1月至2012年12月中国期刊网全文数据库相关文章,检索词为"纳米,羟基磷灰石,聚酰胺66"。共检索到文献93篇,最终纳入符合标准的文献56篇。结果与结论:纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料具有良好的热稳定性、生物力学性能及生物相容性。目前,纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料研究及引用主要集中于人工椎体、人工椎板及椎间融合器等,并取得了良好临床治疗效果,但仍有很多问题尚需要解决,如诱导成骨、降解情况都缺少长期而详尽的随访资料,而且目前主要是通过细胞学、组织学等方面来评价其生物安全性,尚未涉及到分子水平。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生复合材料的非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热仪(DSC)研究了不同比例的纳米羟基磷灰石(nano hydroxyapatite, n HA)/聚酰胺66(polyamide 66,PA66)仿生复合材料的非等温结晶行为。结果表明:(1)纳米羟基磷灰石的加入,起到了异相成核剂的作用,提高了PA66 的结晶速率,且结晶速率随纳米羟基磷灰石的含量的增加而增加,纯PA66的结晶度则随着纳米羟基磷灰石的增加而降低。(2)PA66 和复合材料的结晶峰都随降温速率的增加从高温向低温方向移动,且结晶峰变宽。(3)以Mo法进行非等温结晶数据处理,得到的F(T) 随结晶度的增加而增加,a值却几乎不随结晶度变化,表明降温速率越快,单位结晶时间达到的结晶度越高,但各降温速率下的结晶方式基本相同。

载银二氧化钛纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合材料的生物相容性及其安全性

背景:理想的修复材料是既具有良好生物相容性,又具有成骨能力。任何一种生物材料必须具备使用安全性和良好的生物相容性,这是生物材料获准临床使用的前提。目的:探讨载银二氧化钛纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(TiO2-Ag-nHA/PA66)骨修复材料的体内生物相容性及安全性。设计、时间及地点:随机对照,重复测量设计,于2008-07/2009-07在重庆医科大学完成。材料:清洁级3周龄昆明小鼠40只,同窝同系健康成年新西兰大白兔32只,均由重庆医科大学实验动物中心提供。粉末状TiO2-Ag-nHA/PA66复合材料10g,直径5mm×长度25mm和直径3mm×长度5mm的TiO2-Ag-nHA/PA66复合材料各32根,由四川大学纳米生物材料研究中心提供。方法:①急性全身毒性试验:40只小鼠随机分为实验组和对照组,选择粉末状复合材料制备材料浸提液,将浸提液注入实验组小鼠腹腔内,对照组注入等量生理盐水。②肌内埋植实验:16只兔随机分为实验组和对照组,实验组每只兔左、右竖脊肌各植入2根直径5mm×长度25mm复合材料,对照组行相同的手术操作但不植入任何材料。③骨内埋植试验:取剩余16只兔,每只兔左、右外上髁各植入1根直径3mm×长度5mm柱状复合材料。④溶血试验:取抗凝兔血8mL,分别加入复合材料粉末0.1,0.15,0.2g。主要观察指标:TiO2-Ag-nHA/PA66的体内生物相容性及安全性。结果:急性全身毒性试验结果表明,两组小鼠活动及进食良好,呼吸正常,无瘫痪、惊厥及死亡发生,小鼠体质量稳定。肌内埋植试验和骨内埋植试验结果显示,植入前及植入后4d,1周,2周,两组丙氨酸氨基转移酶、天门冬酸氨基转移酶、尿素氮、肌酐水平及白细胞数量均无明显差异(P>0.05),且实验组内各时相点比较亦无明显差异(P>0.05)。肌内埋植中,实验组的组织切片示材料周围的包裹组织,材料周围炎性演变转归与对照组基本相似;骨内埋植中,实验组的组织切片示围绕材料出现新骨。溶血试验结果显示,3种浓度梯度的TiO2-Ag-nHA/PA66复合材料其溶血率均未超过5%,达到标准要求。结论:TiO2-Ag-nHA/PA66复合材料具有良好的生物相容性及生物安全性。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料药物缓释载体研究

将纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合材料与抗生素类药物头孢哌酮钠(cefoper-azone Sodium)复合,用特定溶剂将其调成糊状并自固化后,对该复合材料负载抗生素后的理化特性进行了研究。通过红外光谱及X射线衍射分析显示,载药材料保持了良好的化学稳定性。扫描电镜图象显示,材料表面及内部结构多孔。自固化n-HA/PA66复合材料在骨修复药物载体方面有很好的开发和应用前景。

生物复合材料聚乙烯醇／纳米羟基磷灰石＋聚酰胺66的制备及力学性能评价

背景：普通聚乙烯醇水凝胶具有力学性能不足的缺陷，因此，作为替代关节软骨的聚乙烯醇水凝胶材料必须有良好的软骨下骨和松质骨的支撑。目的：制备新型生物复合材料聚乙烯醇／纳米羟基磷灰石＋聚酰胺66（Polyvinyl alcohol nano-hydroxyapatite polyamide66，PVA／n—HA＋PA66）并评价其理化性能。设计、时间及地点：单一样本实验，于200601／2007—08在四川大学华西医院骨科组织工程实验室完成。材料：采用原位合成技术及冷冻．融化循环方法将聚乙烯醇与纳米羟基磷灰石＋聚酰胺66有机结合起来，制备新型生物复合材料PVA／n—HA＋PA66。方法：用扫描电子显微镜观察材料的形貌特征，并测定其孔径大小和孔隙率；以x射线衍射仪观察材料的结构；同时测定聚乙烯醇含水率；并通过体外力学测试仪检测复合材料PVA／n-HA＋PA66的力学性能。主要观察指标：材料的表面和内部结构、含水率和力学性能。结果：PVA／n—HA＋PA66为三维网状多孔结构，孔径为5-400uin，上下层以嵌合形式结合，结合牢固紧密。上层材料聚乙烯醇含水率为71．6％，在100mm／min状态下，抗拉强度为3．42MPa；在3mm／min的抗压强度下，抗压强度为3．12MPa。下层材料n-HA＋PA66为均一晶体结构，孔隙率为61．8％，在3mm／min的抗压强度下，抗压强度为5．3MPa。结论：应用原位合成技术及冷冻-融化循环方法可制备新型生物复合材料PVA／n—HA＋PA66，并证实这种新型生物复合材料具有良好的力学性能，与骨基底牢固连接。

纳米羟基磷灰石／聚酰胺复合材料人工肱骨头的体内生物相容性研究

目的:了解纳米羟基磷灰石／聚酰胺(nHA／PA)复合材料人工肱骨头的体内生物相容性。方法:20只新西兰大白兔行nHA／PA人工肱骨头置换术,术后3、6、12、24周标本行组织学及免疫组织化学检查。结果:仅在nHA／PA植入动物体内3 周时,界膜上少量CD4+,CD8+淋巴细胞浸润。其余各周未见淋巴细胞及炎症细胞侵润。结论:nHA／PA具有良好的体内生物相容性。