致密磷酸钙陶瓷在动态SBF中类骨磷灰石层形成研究

磷酸钙陶瓷植入体内后其表面类骨磷灰石层的形成是诱导成骨的先决条件.本实验在模拟体液(simulated body fluid, SBF)以人体骨骼肌组织内体液的正常生理流率(2mL/100mL.min)和偏离正常生理流率流动的动态条件下,研究在动态SBF中影响致密磷酸钙陶瓷表面类骨磷灰石层形成的因素.结果表明:在生理流率条件下,材料的粗糙表面有利于类骨磷灰石的形成,加大SBF中Ca2+、HPO2-4离子浓度,类骨磷灰石层的形成速度加快.比起通常使用的静态浸泡试验,SBF以生理流率流动的动态试验能够更好地模拟类骨磷灰石生长的体内环境.动态SBF对了解类骨磷灰石形成,进而了解磷酸钙陶瓷在体内诱导成骨机理是十分有用的.

多孔磷酸钙陶瓷在动态SBF中类骨磷灰石形成的研究

本实验在模拟体液 (SBF)以静止、等于或大于骨骼肌组织内体液正常生理流率 (2 m l/ 10 0 m l· min)的流动条件下 ,研究多孔磷酸钙陶瓷上类骨磷灰石的形成。结果表明 :SBF在生理流率 (2 m l/ 10 0 ml· m in)情况下 ,材料仅在多孔磷酸钙陶瓷孔隙内部形成类骨磷灰石 ;静态 (0 ml/ 10 0 ml· m in)情况下 ,多孔磷酸钙陶瓷材料表面有类骨磷灰石形成 ;高于生理流率 (10 ml/ 10 0 m l· min)时 ,表面和断面均无类骨磷灰石形成 ,但如果增加 SBF中的 Ca2 +、HPO42 -的浓度 ,则在孔隙内部有类骨磷灰石形成。生理流速条件下的结果与多数肌肉内植入磷酸钙陶瓷试验的结果一致 :仅在多孔材料内部成骨。这个结果表明 ,比起通常使用的静态浸泡试验 ,SBF以生理流率流动的动态体外试验能够更好地模拟类骨磷灰石生长的体内环境。动态 SBF对了解类骨磷灰石形成 。

磷酸钙陶瓷在不同动物的模拟体液中类骨磷灰石的形成研究

根据人、狗、猪、猴和兔五种动物体液的钙离子浓度和pH值的差异,配制了不同组分的模拟体液,将孔壁致密和有微孔的多孔磷酸钙陶瓷分别浸泡在这些模拟体液中,研究陶瓷孔隙表面类骨磷灰石的形成情况.结果表明:在模拟体液中浸泡14天后,孔壁致密的材料未见有类骨磷灰石层形成;有微孔的多孔磷酸钙陶瓷,材料孔壁表面(包括陶瓷表面较深孔隙)有类骨磷灰石层的形成,这与体内植入实验观察到的类骨磷灰石层形成和诱导成骨情况相似,可以推论类骨磷灰石层的形成的确是骨诱导的先决条件.随着钙离子浓度的增加,其孔壁表面类骨磷灰石层的形成也更为均匀,但类骨磷灰石生长快慢顺序与动物组织学观察到的骨诱导性高低的次序不完全一致.

在不同动物肌肉中磷酸钙陶瓷表面类骨磷灰石的形成研究

磷酸钙陶瓷材料植入动物体内后其表面类骨磷灰石层的形成对骨的形成有非常重要的作用 ,并被认为是骨诱导发生的先决条件。我们将相同大小的孔壁有微孔的多孔材料和致密磷酸钙陶瓷材料植入猪、狗、兔和鼠的背肌或腿肌内 ,研究陶瓷表面类骨磷灰石的形成 ,以了解类骨磷灰石层的形成与骨诱导的联系。结果表明 :磷酸钙陶瓷材料植入动物的肌肉内 14d后 ,狗、兔和鼠体内的多孔材料孔隙内表面 (包括陶瓷表面较深孔隙 )有一层类骨磷灰石层形成 ;植入猪体内的多孔材料内外表面都形成了一层类骨磷灰石 ,致密材料在几种动物体内都未观察到类骨磷灰石层形成。类骨磷灰石层形成的快慢次序与动物组织学观察到的在不同动物的肌内骨诱导性高低的次序不一致。证实了类骨磷灰石层的形成的确是骨诱导的先决条件 。

模拟体液流速对多孔磷酸钙陶瓷表面类骨磷灰石形成的影响

目的通过对多孔磷酸钙陶瓷在动态和静态模拟体液 (simulatedbodyfluid ,SBF)中类骨磷灰石形成的比较研究 ,探索磷酸钙陶瓷表面类骨磷灰石形成的影响因素 ,从而为理解体内诱导成骨的机理提供依据。方法将多孔磷酸钙陶瓷分别浸泡在静止、等于和大于骨骼肌组织内体液正常生理流率 ( 2ml/min)的SBF 1 4d后 ,样品表面形貌由扫描电子显微镜 (SEM )观察 ,浸泡后表面形成物的化学组成由红外光谱检测。结果SBF在生理流率下 ,材料仅在多孔陶瓷孔隙内部形成类骨磷灰石 ;静态 ( 0ml/min)情况下 ,表面有类骨磷灰石形成 ,高于生理流率 ( 1 0ml/min)时 ,表面和断面均无类骨磷灰石形成 ;增加SBF中的Ca2 +、HPO42 - 的浓度 ,则在孔隙内部有类骨磷灰石形成。结论比起通常使用的静态浸泡实验 ,SBF以生理流率流动的动态体外实验能够更好地模拟类骨磷灰石生长的体内环境 。

等离子体表面改性的双相磷酸钙陶瓷在SBF中类骨磷灰石形成的研究

由于材料表面类骨磷灰石的形成是材料是否具有生物活性的关键因素。因此,本文研究了等离子体活化改性的双相钙磷陶瓷(HA/TCP)在模拟体液(SBF)中形成类骨磷灰石的表面形貌、组成和结构,并探讨活化和沉积的机理。结果发现等离子体处理的HA/TCP更容易形成类骨磷灰石。其机理是等离子体中的高能、高活性的粒子轰击HA/TCP,使其表面刻蚀和粗化,也使HA/TCP晶体产生畸变活化,从而增加了钙磷陶瓷的溶解性,易使局部钙、磷离子浓度达到过饱和,有利于类骨磷灰石的成核和生长。表明等离子体表面改性提高了材料的活性。有利于促进骨的形成和生长。

^(153)Sm-柠檬酸-羟基磷灰石滑膜切除术治疗类风湿关节炎膝关节积液

目的观察^(153)Sm-柠檬酸-羟基磷灰石(HA)滑膜切除术治疗类风湿关节炎(RA)持续性膝关节积液的疗效和安全性。方法常规抗风湿药物治疗无效的 RA 患者43例,共67个持续性积液的膝关节,行^(153)Sm-柠檬酸-HA 滑膜切除术,观察其疗效和不良反应。结果注射后24 h 8例患者关节外放射性泄漏占注射总量的百分比均<1%。随访至治疗后3、6、12、24和36个月,总有效率分别为65.7%、85.1%、77.6%、64.2%和56.7%。随访至36个月时,治疗有效的关节复发率为33.3%。治疗有效的关节表现为肿痛缓解,积液量减少,滑膜厚度减小,关节功能活动改善。不良反应主要为一过性关节肿痛加重。结论 ^(153)Sm-柠檬酸-HA 滑膜切除术治疗 RA 持续性膝关节积液短期、中期疗效及安全性较好。

羟基磷灰石/聚乳酸类复合材料

聚乳酸(PLA)类高分子是一类重要的生物降解聚合物,羟基磷灰石(HA)是人体骨骼的基本成分,以PLA类高分子为基体、以HA为增强材料的HA/PLA复合材料是复合生物材料中无机/有机复合材料的典型代表,其具有良好的生物相容性,在骨修复领域有重要的应用。笔者在介绍HA/PLA类复合材料的制备、性能和应用等研究近况的基础上,指出使用新型的复合工艺、采用纳米级和改性的HA增强是其发展趋势。

类花状羟基磷灰石/H2O2催化降解结晶紫模拟染料废水

以化学沉淀法成功制备了类花状羟基磷灰石(HAP),考察了HAP用量、H_(2)O_(2)用量及溶液初始浓度等因素对HAP/H_(2)O_(2)体系降解结晶紫溶液的影响.结果表明,在100 mL 30 mg·L^(-1)结晶紫溶液加入0.01 g HAP和0.1 mL H_(2)O_(2),反应38 min时,脱色率可达97.2%,动力学研究表明该降解过程符合准二级动力学方程.

类花状羟基磷灰石催化降解孔雀石绿染料废水的研究

以膨胀石墨为微反应器,通过化学沉淀法合成类花状羟基磷灰石,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对催化剂使用前后的结构和形貌进行表征,同时考察了催化剂用量、H_2O_2用量、溶液初始浓度等因素对孔雀石绿去除效果的影响。根据动力学方程t/(q_t)=1/(k_2q_e^2)+t/(q_e),降解过程近似符合准二级动力学方程,吸附速率常数为0.0050 g·mg·min^(-1)。当催化剂加入量为0.01 g,H_2O_2体积为0.1mL,反应时间为54 min,孔雀石绿溶液(10 mg/L)脱色率达到98.7%。

在类仿生溶液中电沉积羟基磷灰石涂层的性能

在类仿生溶液中用电沉积法在阳极氧化处理后的钛基体上电沉积均一的羟基磷灰石涂层,研究了阳极氧化处理后对HA涂层耐蚀性能、沉积效率和结合强度的影响.结果表明:用该方法沉积的HA涂层结构单元的排列与人骨类似,具有优良的生物诱导性能.经过阳极氧化后钛表面生成均匀的纳米孔洞结构,增强了与HA涂层的机械结合和涂层的阻抗值,提高了涂层的结合强度和耐腐蚀性能.同时,在类仿生溶液中二氧化钛吸附羟基,通过库仑力和氢键作用大大提高了沉积效率,并因其纳米孔洞结构促进HA的形核,形成更加细小、致密的针状HA晶体结构,提高了涂层的结合强度和耐腐蚀性能.

类仿生溶液中电沉积羟基磷灰石涂层机理的探讨

在类仿生溶液中用电化学沉积法在阳极氧化后的钛表面直接得到了羟基磷灰石(HA)涂层,通过极化测量和电化学反应分析探讨了在类仿生溶液中电沉积羟基磷灰石涂层的过程,提出了电化学反应、扩散和涂层生长3个阶段的反应机理,理论计算的电化学反应电位和极化曲线所测得的转折电位有较好的一致性。研究结果表明在类仿生溶液中直接电沉积HA涂层具有明显优势,可以通过控制pH值和溶液成分制备出不同性能的HA涂层。

氧化铜修饰羟基磷灰石负载金对醇类需氧氧化的双金属协同催化（英文）

采用均匀沉积-沉淀法制备了氧化铜修饰羟基磷灰石负载金催化剂(Au/CuO-HAP),并用原子吸收光谱、N2吸附脱附、X射线粉末衍射、透射电镜和X射线光电子能谱等方法对催化剂结构和形貌进行了表征.考察了催化剂对醇类液相需氧氧化的催化性能.与单金属Au/HAP或CuO-HAP相比较,双金属Au/CuO-HAP对苯甲醇氧化的催化活性和苯甲醛的选择性有显著提高,120℃反应1.5h,苯甲醇的转化率和苯甲醛的选择性分别达到99.7%和98.4%.在Au/CuO-HAP的催化下,其它类型的芳香醇均可高选择性转化为相应的醛或酮.Au/CuO-HAP催化剂有很好的稳定性和可回收性,4次回收后,其催化活性没有明显变化.

羟基磷灰石类陶瓷在骨组织工程中的研究与更广泛应用

背景:羟基磷灰石类陶瓷与正常人体骨组织中的结构和化学成分十分相近,具有良好的骨诱导骨传导活性及生物相容性,成为骨组织工程中支架的良好材料之一。目的:总结羟基磷灰石类陶瓷材料制备方式、特性及作为骨组织代替物的作用机制和临床应用新进展。方法:以"bioceramics,hydroxylapatite,calcium phosphate,tricalcium phosphate,bone tissue engineering"为检索词,应用计算机检索PubMed数据库2015至2017年发表的相关文献。结果与结论:羟基磷灰石属于六方晶系,是构成天然骨组织中无机成分的主要组成部分,其中呈六方排列的Ca^(2+)、PO_4^(3-)、OH^-易于被许多阳离子和阴离子取代基替换,从而改变羟基磷灰石的机械强度、溶解速率、生物相容性等一些列理化及生物活性。制备羟基磷灰石陶瓷材料的方法分为湿法和干法两大类,根据实际需要与不同方法的优缺点往往是多种制备方法相结合。羟基磷灰石类陶瓷具备的孔隙结构有利于营养物质和骨生长必要成分的输送,以及细胞代谢废物的排除,并且微小孔隙会引起各种内源性骨生长因子在内孔表面的高度吸附和积累,刺激间充质干细胞分化进入成骨细胞,进一步促进发挥骨诱导活性。近年来虽然生物陶瓷材料在临床上作为植入物涂层、缓释药物的载体、骨移植物代替材料等被应用,但在临床方面广泛运用还面临着许多问题与挑战。

富集自体骨髓间质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙植骨材料在脊柱融合中的应用

目的:探索通过自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙作为植骨材料进行脊柱融合的新方法。方法:①观察对象:选择2005-01/2006-02建湖县人民医院骨科收治的胸腰椎骨折均采用后路椎弓根钉系统复位及固定患者48例。②实验分组:根据植骨融合材料不同随机分为2组,干细胞+复合材料组24例,男13例,女11例;年龄25～49岁。自体髂骨移植组24例,男15例,女9例;年龄26～50岁。③实验干预:采自体骨髓通过密度梯度离心得到富集的间质干细胞悬液与羟基磷灰石磷酸三钙复合2h后作为植骨材料。干细胞+复合材料组采用骨髓间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙移植;自体髂骨移植组采用自体髂骨移植。④实验评估:对所有患者脊柱融合情况、临床疗效、伤椎复位后高度丢失等进行比较分析,评定脊柱融合效果。结果:术后随访12个月,48例患者全部进入结果分析。①骨髓富集的有效性:富集前后骨髓间质细胞浓度达到8倍。②临床疗效:干细胞+复合材料组所有病例取髓处疼痛术后1周消失,均未发生感染。自体髂骨移植组术后3个月取骨处仍有疼痛。所有病例无感染和内固定松动断裂等并发症。两组术后12个月LBOS评分优良率干细胞+复合材料组71%(17/24),自体髂骨移植组79%(19/24)。③脊柱融合情况:术后随访6个月以上的患者X射线、检查均示有良好的脊柱融合,两组在术后3个CT月移植物密度降低并可见双侧薄层融合块,术后6个月双侧可见整块新生骨或单侧大块新生骨。按Lenke字母分级法融合分级,两组均无C、级融合。④Cobb角测量结果:伤椎复位后高度丢失干细胞+复合材料组平均为2.38°D,自体髂骨移植组平均为2.42°。结论:通过自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙应用于胸腰椎骨折后外侧融合可取得与自体髂骨移植同等的临床疗效,是一种安全可靠,简便有效的植骨替代材料。

在动态模拟体液中致密CaP陶瓷表面形貌对类骨磷灰石层形成的影响研究

磷酸钙陶瓷植入体内后其表面类骨磷灰石层的形成是诱导成骨的先决条件。本实验在模拟体液 (Simu-lated body fluid,SBF)以人体骨骼肌组织的正常生理流率 (2 ml/ 10 0 m l· min)下 ,研究在动态 SBF中致密磷酸钙陶瓷表面形貌对类骨磷灰石层形成的影响。结果表明 :在生理流速条件下 ,材料的粗糙表面有利于类骨磷灰石层的形成 ,加大 SBF中 Ca2 +、HPO4 2 -离子浓度 ,类骨磷灰石层的形成速度加快。本研究进一步证实了材料的几何形貌对类骨磷灰石形成的影响 。

类骨磷灰石的结构分析与形成机制研究

采用在模拟体液(SBF)中浸泡材料的方法,在致密羟基磷灰石(HA)表面形成类骨磷灰石层,利用XRD和FT-IR分析表面相结构,SEM观察表面形貌,X光电子能谱分析表面化学组成及其价态.结果表明,表面新生相为含PO43-、CO32-和OH-的低结晶度的类骨磷灰石微晶.其形成机制属于溶解-沉淀型,HA陶瓷浸泡与SBF液中,首先产生表面溶解,使表面附近Ca2+、PO43-等离子浓度升高,然后通过静电吸引,在其表面吸附、成核、长大,形成类骨磷灰石新相.

多孔双相HA/TCP和HA在模拟人体体液中类骨磷灰石的形成

利用模拟人体体液 (SimulatedBodyFluid ,SBF)流动装置 ,研究SBF在人体肌肉组织流率情况下多孔羟基磷灰石 /磷酸三钙 (HA/TCP)和羟基磷灰石 (HA)陶瓷表面和孔壁类骨磷灰石形成。结果表明 :材料在以生理流率的SBF浸泡 14d后 ,HA/TCP仅在多孔陶瓷孔隙内部形成类骨磷灰石 ;HA表面和孔隙内壁都未形成类骨磷灰石。如果增加SBF中的Ca2 + 、HPO42 -的浓度 ,则在孔隙内壁有类骨磷灰石形成。材料在静态SBF中浸泡 ,HA/TCP多孔材料孔壁观察到晶状沉积物 ;

自体骨髓富集间质干细胞与羟基磷灰石磷酸三钙材料复合在脊柱融合中的应用

背景:脊柱融合过程中使用一定的骨移植材料可以达到促进骨融合、增强脊柱稳定性的效果。目的:探讨自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙在脊柱融合中的应用效果。方法:回顾性分析64例行脊柱融合患者的临床资料,按照植骨融合材料的不同分为对照组(32例)和观察组(32例),分别予以自体髂骨移植和自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙移植。治疗后随访12个月,对两组患者腰背疼痛、脊柱融合、伤椎复位情况等进行评估。结果与结论:治疗后两组患者LBOS评分、LBOS评分优良率、脊柱融合Lenke分级、Cobb角经比较差异无显著性意义(P>0.05)。两组患者均未出现感染和炎症表现,内固定物对皮肤无刺激现象。两组患者凝血功能、肾功能、炎性因子相关指标均处于正常水平,差异无显著性意义(P>0.05)。试验结果表明,自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙应用于脊柱融合可以获得与自体髂骨移植基本相当的临床效果。

α-磷酸三钙/羟基磷灰石骨水泥材料的制备及力学性能测定

目的:利用α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合,制备出具有一定强度的生物活性骨水泥。方法:实验于2003-09/2005-01在兰州交通大学材料系实验室完成。首先利用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉末,然后利用固相反应制备α-磷酸三钙粉末,将其二者按一定比例混合均匀制得骨水泥粉料,最后用固化液(25%柠檬酸+70%去离子水+5%柠檬酸钾)调和制得骨水泥。结果:①沉淀法制备羟基磷灰石粉末中主要是羟基磷灰石相,含量高达99.5%,所有杂质相含量低于0.5%。②α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末按不同配比混合后粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙。③两相骨水泥的压缩强度已基本达到规定要求(≥30MPa),但弯曲强度仍较低。其中T50H50强度较高。④固化体在37℃生理盐水中浸渍2个月后,α-磷酸三钙含量明显减少,羟基磷灰石晶相大量增加,无新的结晶相生成。结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料。