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。

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。

基于Mimics测量CT扫描数据二段可调式新型纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料人工假体的设计

背景:目前临床常用的脊柱修复重建假体由于其具有材质刚度较大且与相邻终板接触面积太小等缺点,易产生应力遮挡,导致术后骨折不愈合及局部骨质吸收等问题的发生。随着固定时间的不断延长,内固定易出现疲劳性断裂,导致内固定失败。目的:利用Mimics软件测量腰椎的CT扫描数据设计二段可调式新型人工假体。方法:选取60例中青年男性住院患者腰椎CT扫描数据,导入Mimics软件中进行骨骼轮廓提取划分,分别测量记录L1-3椎体高度及上下终板横径、矢状径、矢状面凹陷角及冠状面凹陷角等指标,依照所测数据设计高度可调且两端接触面与相邻椎体终板相贴合的新型人工假体。结果与结论:(1)利用Mimics软件精确划分提取了所有病例资料的L1-3椎体数据。经过测量分析,L1-3椎体高度,上下终板矢状径及矢状面凹陷角差异无显著性意义,L1-3椎体上终板横径均小于同椎体下终板(P<0.05),冠状面凹陷角差异明显(P<0.05);(2)根据所测椎体高度及终板矢状径、矢状面凹陷角等数据结果设计出高度可调新型人工假体。该假体以纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料为基础,由顶盖和底座两部分相互嵌套组成,术中可通过底座侧孔注入骨水泥实现假体高度调节。该假体两端接触面与相邻终板紧密贴合、足够的接触面积能有效减少应力集中,促进假体与终板的骨质愈合;(3)结果说明,试验利用Mimics软件测量腰椎的CT扫描数据设计二段可调式新型人工假体设计合理,操作方便。

以不同类型SBR/NBR并用胶与有机粘土为基的高性能纳米复合材料

聚合物/粘土纳米复合材料目前之所以被广泛研究是由于这些材料在如涂覆材料、阻燃材料、隔离材料、电子材料以及复合材料等多种工业领域有着巨大的应用潜能。聚合物纳米复合材料是上世纪80年代后期由商业研究单位和学术实验室研发出来的。丰田公司首先合成了粘土-聚酰胺纳米复合材料并用于汽车构件。

n-HA/PA66复合材料植入在兔脊柱结核模型中的应用效果

目的探讨纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合材料植入在兔脊柱结核模型中的应用效果。方法选取清洁级健康新西兰白兔60只,建立兔脊柱结核模型。造模后2个月,选取36只造模成功新西兰兔随机分为两组,钛网植骨组和n-HA/PA66植骨组,每组18只。取自体髂骨松质骨颗粒填充至钛网,将植骨材料钛网及n-HA/PA66分别植入钛网植骨组和n-HA/PA66植骨组植骨床内,微型指钛钢板固定牢固,术后抗结核治疗。分别于术后1 d、1个月、2个月、3个月两组各取6只大鼠行X线片检查,术后3个月采用Lane-Sandhu法对X线检查结果对骨形成、骨连接及骨塑型情况进行评分。分别于术前、术后1个月、3个月检测ESR、血清CRP;术后1 d,两组各取6只实验兔处死取植骨材料,检测结核分枝杆菌黏附植骨材料的能力。结果经影像学检查证实造模成功,成功率为86.67%(52/60)。术后1个月n-HA/PA66植骨组材料两端可见骨痂形成,且材料与自体骨界限不清;钛网植骨组未见明显骨痂形成,材料与自体骨间隙仍较清楚。术后2个月,n-HA/PA66植骨组材料周围大量骨痂形成,材料与自体骨界面模糊;钛网植骨组材料两端有骨痂形成,但明显较n-HA/PA66植骨组少。术后3个月两组材料均与自体骨结合,对位对线好,材料与自体骨界面模糊,有大量新生骨痂包裹材料,n-HA/PA66植骨组骨痂明显多于钛网植骨组。n-HA/PA66植骨组Lane-Sandhu评分高于钛网植骨组(P<0.05)。术后1、3个月两组ESR、血清CRP水平均较术前降低(P均<0.05);术后1个月两组比较,P<0.05。n-HA/PA66植骨组结核分枝杆菌黏附能力弱于钛网植骨组(P均<0.05)。结论 n-HA/PA66复合材料植入可促进脊柱结核兔模型骨融合进展及骨痂生长,抑制炎性反应,且材料表面黏附的结核分枝杆菌少,效果优于钛网植入。