Vita Classical比色板与Artglass修复材料比色适合性的研究

目的:探讨VitaClassical比色板与Artglass修复材料的比色参照适合性。方法:分别测量了Artglass修复材料及市售VitaClassical比色板A2、B2、C2、D2色系的颈部、中部、切部样本的色度值,对三个部位的颜色进行了组间色差分析。结果:在分标号、分部位的12组色差值均在临床可以接受的范围内。其中ΔE<2例数的占总数的16.67%,2<ΔE<4的例数占总数的83.33%。同名标号的Artglass修复材料中除A2外,各定制比色片的颈部、切部与中部的色差均大于2。结论:VitaClassical比色板与Artglass修复材料之间的颜色差异在临床可接受范围,具有较好的比色参照性。

口腔修复用金属材料与细菌黏附作用的研究现状

口腔环境温暖潮湿,是一个复杂的电解质环境,该环境不仅适合各类微生物的生长繁殖,而且有利于促进微生物对口腔金属材料黏附,进而导致金属腐蚀现象的发生。口腔金属材料受到微生物释放的酸、碱物质的腐蚀,力学性能会显著下降,从而影响其使用寿命。此外,金属材料被腐蚀后可释放金属离子对口腔黏膜造成损害,引发牙周病及义齿性口炎等,影响身体健康。近年来,人们通过改变金属材料的表面粗糙度及在金属表面添加抗菌涂层的方式来减少细菌的附着,并取得了一定的成效。本文将对口腔常用的金属材料及细菌黏附作用的研究进行总结,阐述口腔修复用金属材料与细菌黏附作用的研究现状。

矿用喷涂堵漏风自修复材料性能研究及工程应用

喷涂堵漏风是防止煤自燃的有效手段之一。针对传统水泥基喷涂堵漏风材料脆性大、易开裂、堵漏风效果差的弊端,提出以微生物及结晶矿物为自愈合剂,研制出生物胶囊和矿物胶囊以及一种生物–矿物–纤维协同自修复材料。研究了不同养护湿度和养护时间对材料裂缝自修复能力的影响。结果表明:当养护湿度为100%相对湿度、养护时间为35 d时,研制的生物胶囊和矿物胶囊可以将裂缝完全修复,裂缝最大修复宽度为1260μm。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)探究了自修复材料裂缝区域修复产物的晶型及元素组成,发现裂缝处的修复产物为球碳镁石、花瓣状的水菱镁矿以及大量由细菌矿化产生的球形方解石,这些修复产物在一定程度上起到了密闭裂缝的作用;EDS能谱分析证实了修复产物为MgCO_(3)和CaCO_(3)。当养护湿度为100%时,材料具有最高的堵漏风率(97.15%),比同养护条件的对照组试样高出73.62%。最后将自修复材料用于沿空煤柱喷涂堵漏风,结果显示该材料在6个月内未发现明显裂隙,与传统水泥砂浆相比,该材料具有更长的使用寿命和更好的预防效果。

建筑装饰材料智能修复涂层制备方法探析

随着社会经济的发展,建筑装饰材料的使用不可或缺,其长久性和稳定性受自然环境腐蚀的考验。施加涂层是有效的防腐手段,解决自修复涂层稳定性和长久性的问题也是防腐科学研究和实际应用的前沿。综述了几种常见的自修复涂层的制备及防腐机制:外援型自修复涂层,在涂料中添加含成膜物质/缓蚀剂的微胶囊,当涂层受到机械冲击后胶囊随之破裂并释放成膜物质/缓蚀剂,形成保护膜或抑制电化学反应保护金属基底;本征型自修复涂层,其涂层基质对环境因素敏感,在环境刺激下通过恢复涂层基质聚合物网络中内在化学键和/或物理构象而修复涂层,其主要包括动态键型和形状记忆型自修复涂层;多重自修复涂层,通过将含有成膜剂/缓蚀剂的微胶囊掺进可恢复涂层基质聚合物中,使其兼顾外援型和本征型自修复涂层的性能。总的来说,自修复涂层的防腐机制主要是通过在涂层中添加缓蚀剂/成膜物质或使涂层恢复活性来抑制涂层下的金属电化学腐蚀,目前建筑装饰用的自修复防腐涂层已逐步应用到建筑防腐工程中,但仍需要在多个方面进行更加深入的研究,多重自修复涂层是未来自修复涂层研究和应用发展的方向,其长效稳定性及制备工艺是主要的科学问题。

温度和湿度对文物砂岩修复材料强度的影响

为了寻求一种合适的修复材料对砂岩质文物进行有效修复及保护,本文选取环氧树脂、水硬性石灰5%、水硬性石灰12%等3种修复材料分别对砂岩试样进行修复,并设定在不同恒温温度、冻融循环次数和饱和条件下测定砂岩试样的抗拉强度和抗剪强度,研究修复后的砂岩试样在不同温度和湿度条件下的强度和耐久性。试验结果表明:短时期(10余d)内,黏结岩样受温度影响并不显著;在饱和条件下,岩样的力学强度随着饱和度的增大呈现降低的趋势;使用环氧树脂黏结的试样抗拉与抗剪强度均高于2种水硬性石灰,水硬性石灰12%的黏结强度高于水硬性石灰5%;多次冻融后,环氧树脂黏结岩样的抗拉强度一直处于较高的水平。相对于其他两种材料,环氧树脂黏结具有更好的耐久性。

创面组织再生修复材料的安全性和有效性评价技术研究进展

新型组织再生修复生物材料具有促进创面细胞增生和迁移,加速创面愈合速度和提高创面愈合质量的作用。随着这类新型材料的不断涌现,传统的评价方法和技术在一定程度上已经不完全适用,因此就新型创面再生修复材料的表征以及生物安全性和有效性评价的最新研究进展进行了总结。介绍了这类材料的化学性能、降解吸收、物理性能以及生物相容性评价要求,重点综述了新建立的有效评价技术,包括体外细胞增殖、细胞迁移、体外屏蔽保护、微血管形成试验,以及体内动物创伤模型的建立和创面愈合有效性评价方法。

30Cr13钢叶轮轴激光熔覆修复材料与修复工艺

针对受损30Cr13钢叶轮轴的修复问题,对30Cr13钢叶轮轴开展不同修复材料下的激光熔覆修复可行性研究。测量母材腐蚀磨损情况,选择修复材料,形成修复工艺,并对修复效果进行校核。结果表明,修复后的叶轮轴各项主要性能均满足技术指标要求。采用激光熔覆技术可有效延长30Cr13钢叶轮轴的使用寿命,降低生产成本。

“双碳”战略目标下煤基固废材料的高质化利用与矿山生态修复的战略思考

呼伦贝尔地区具有丰富的煤炭资源,煤矿在开采过程中产生了大量煤基固废材料,不仅造成资源浪费,还对矿区土地资源和生态环境等造成不良影响。因地域和技术等问题,该地区固废物的综合利用率不足10%,未能达到国家生态环境保护标准。本研究在对雁南矿的煤基固废物进行成分分析的基础上,探讨利用煤基固废物进行有价元素回收、生产建材和矿区生态修复等资源化利用技术。

天然高分子基角膜修复材料力学性能研究进展

由于盲人数量庞大、可供移植的捐赠角膜供不应求,人工角膜逐渐成为研究热点,但人工角膜常因力学性能不足而发生植片撕裂,为克服这一问题,国内外研究者开展了一系列研究工作尝试改善人工角膜的力学性能。文章针对胶原蛋白、明胶、丝素蛋白以及壳聚糖这4类常见的天然高分子基角膜修复材料的力学性能相关进展进行了总结。结果发现,通过光交联、热交联等物理方法,1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联、京尼平或戊二醛交联等化学方法以及其他复合方法都可以显著提升角膜材料的力学性能,但这些方法仍存在一些不足之处。因此,进一步开发高质量人工角膜至关重要,文章通过归纳总结希望能够为角膜修复材料的力学性能提升研究提供一些参考和思路。

基于MATLAB评价模型比较不同修复材料在慢性化脓性中耳炎I型鼓室成形术中的临床应用效果分析

分析对慢性化脓性中耳炎患者实施I型鼓室成形术过程中,使用不同种类的鼓膜修复材料对患有慢性化脓性中耳炎的患者的应用效果。方法 选取2020年7月至2022年7月在我院150例行单纯鼓膜修补术患者,随机分为五组:A组(行耳内镜下经外耳道入路耳屏软骨-软骨膜复合物内置法单纯鼓膜修补术,30例)、B组(行耳内镜下经外耳道入路耳屏软骨膜内置法单纯鼓膜修补术,30例)、C组(行耳内镜下经外耳道入路耳屏软骨内置法单纯鼓膜修补术,30例)、D组(行耳内镜下经外耳道入路颞肌筋膜内置法单纯鼓膜修补术,30例)、E组(行耳内镜下经外耳道入路脂肪组织内置法单纯鼓膜修补术,30例),比较五组疗效、安全性指标。结果 与其他组相比,A组疗效更高,且不良反应发生率低,安全性好(P<0.05)。结论 耳屏软骨-软骨膜复合物相较于颞肌筋膜、脂肪组织、耳屏软骨、耳屏软骨膜等材料在慢性脓毒性中耳炎患者中,进行耳内镜下的鼓室成形手术具有最大的应用潜力,效果最好。

生物支架材料及打印技术修复骨缺损

背景:近年来随着生物支架材料和生物打印技术的发展,组织工程骨成为了骨缺损修复的研究热点。目的:简述当前骨缺损的治疗方式,总结制备组织工程骨支架的生物材料及生物打印技术,探讨生物材料和打印技术在组织工程中的应用及目前面临的挑战。方法:以“bone defect,tissue engineering,biomaterials,3D printing technology,4D printing technology,bioprinting,biological scaffold,bone repair”或“骨缺损,组织工程,生物材料,3D打印技术,4D打印技术,生物打印,生物支架,骨修复”等作为检索词,应用计算机在中国知网、PubMed、Web of Science数据库检索2009-01-01/2022-12-01发表的相关文献,最后经第一作者筛除并追加收录优质参考文献,共纳入93篇文章进行综述。结果与结论:骨缺损的治疗方式主要有骨移植、膜引导再生技术、基因治疗、骨组织工程技术等,最佳的治疗方式仍没有定论。骨组织工程技术是治疗骨缺损的新兴技术,通过构建能促进成骨细胞增殖分化及增强骨形成能力的三维结构,成为当前研究的重点热点技术。生物支架材料多种多样,各具特点,有利有弊,单一的生物材料无法满足组织工程骨对支架的需求,通常将多种材料复合互补使支架在满足力学性能需求的同时兼顾生物性能。生物打印技术能对支架的孔隙进行调节、构建复杂的空间结构,更利于细胞的黏附增殖和分化。新兴的4D打印技术引入“时间”作为第四维度,使制备的支架具有动态性,随着智能材料的同步发展,4D打印技术为未来骨缺损高效修复提供了可能。

退役磷酸铁锂电池与三元锂电池正极材料直接修复研究进展

锂电池产业的迅猛发展以及新型储能对锂离子电池需求的进一步增长预期引起了各界对相关资源与环境问题的广泛担忧,因此退役锂离子电池的回收利用已成为当前产业体系中的重要一环。锂离子电池的正极材料是锂电池中最具价值的部分,相比于目前已投入生产的湿法回收与火法回收工艺,针对退役正极材料直接修复的研究目前仍处于起步阶段,因其相比于传统回收方法具有绿色廉价等优势,未来仍然存在可观的开发空间。本文介绍了磷酸铁锂电池与三元锂电池及两种锂离子电池正极材料的主要失效原因,以及针对此两种锂离子电池退役后其正极材料的几种直接修复方法,并对不同直接修复方法存在的问题进行了梳理,进而对正极材料直接修复提出相关建议,以期直接修复可以在锂电行业有更广阔的发展。

两种方案设计下支架材料对无牙上颌种植固定修复影响的有限元分析

背景:在上颌无牙颌种植体支持式固定修复治疗中,上部支架结构材料的选择及不同远端种植体植入方式的设计密切影响着全口种植修复体的长期稳定性。目的:采用三维有限元方法,综合研究3种材料的上部支架及2种固定种植设计方案对上颌种植固定修复生物力学的影响。方法:根据1名健康成人正常颌的锥形束CT资料,采用Mimics软件分离上颌骨及上颌牙列三维实体模型,利用Geomagic Studio软件结合具体的模型参数构建无牙上颌全牙弓种植固定义齿的三维有限元模型。依据上颌后牙区远中种植体植入方式设计的不同,建立两种方案模型:方案1,按照临床常规应用的“All-on-4”设计,即2个种植体垂直植入上颌骨的双侧侧切牙区,另2个种植体则倾斜30°植入到双侧第二前磨牙区;方案2,即2个种植体垂直植入上颌骨的侧切牙区,后牙区采用2个短植体垂直植入双侧第二前磨牙区;在两种方案设计中使用3种材料(钛、氧化锆及聚醚醚酮)分别对上部支架结构进行赋值,得到6个模型,随后对比分析在斜向加载力方向下种植体、周围骨组织及上部支架结构的生物力学效果。结果与结论:①无论采用何种材料的上部支架,在两种无牙颌种植固定修复方案设计下,每个模型的最大应力峰值均分布于后侧种植体周围的颈部区域和皮质骨处;②与方案2中采用短种植体垂直植入的替代设计相比,方案1在上颌骨上显示出更为理想的应力分布;③由聚醚醚酮材料构建的支架模型,向上颌骨接近载荷区的种植体和周围骨组织传递了更高的应力,其次是钛、氧化锆;对于支架本身,聚醚醚酮上部支架内部应力峰值均明显小于氧化锆和钛支架;在3种上部支架材料中,选用氧化锆支架更有利于分散种植体及骨组织的应力分布;④结果提示,两种无牙颌种植固定修复设计方案都可以应用于临床实践,但从生物力学角度上考虑,方案1设计中的种植体、周围骨组织及上部支架的应力分散较为理性,更有利于无牙颌患者固定种植修复的远期预后;上部支架材料对种植体-骨界面的应力分布有着一定的影响。

一种基于亚胺键的兼具阻尼和自修复性能的聚氨酯材料

以乙二胺和水杨醛为原料,合成了具有双亚胺键结构的芳香类化合物乙二胺席夫碱(ESS),红外光谱和核磁对其结构进行了表征,证明该化合物成功合成。然后以ESS为扩链剂制备了聚氨酯(EPU),采用红外光谱分析了其结构组成,热失重分析和动态力学热分析研究了聚氨酯的热稳定性及阻尼性能,利用力学性能测试及光学显微观察对自修复性能进行表征,分析了亚胺键以及不同添加比例对聚氨酯性能的影响。结果表明,EPU的有效阻尼温域可达到-5~100℃。根据时温等效原理,有效频率范围可以外推至0.1~103Hz,表现出优异的阻尼性能。EPU具有优异的力学性能,拉伸强度为11.97~16.89 MPa,断裂伸长率为726%~498%。同时EPU在温和的刺激条件下表现出良好的自修复性能,40℃修复12 h,可恢复87.9%的力学性能。60℃修复5 min,表面划痕可以愈合,在酸性条件下,EPU的修复能力更好。

智能响应性材料在股骨头坏死精准修复中的应用

股骨头坏死(ONFH)是骨科常见病,在疾病早期进行保髋治疗对于中青年患者具有重要的临床意义。然而,ONFH的修复具有异质性,导致个体间的保髋疗效存在差异。目前,保髋领域现有的组织工程支架均属于不可调控支架,在植入后无法根据股骨头内修复情况进行精准调控,难以满足精准修复的需求。智能响应性材料具有良好的生物安全性和自我反馈能力,将其与治疗药物结合构建成刺激-响应性药物递送系统,为ONFH的精准修复提供了新的选择。本文对国内外智能响应性材料的研究进展进行综述,并根据各种材料的响应原理及ONFH的修复特点,探讨活性氧响应性、剪切应力响应性、光/磁响应性等多种智能响应性材料在ONFH精准修复领域的应用前景,以期为ONFH的精准治疗提供新的思路。

生物医用聚氨酯材料用于组织再生修复替代的应用进展

聚氨酯材料由于分子结构可设计、性能可调控,且具有优异的机械性能及生物相容性,在组织再生及替代领域展现出巨大的应用潜力。回顾了近年来聚氨酯材料在生物医学领域的发展现状,归纳了聚氨酯的结构设计、合成制备、改性方法及聚氨酯在皮肤、神经系统、心血管系统、骨骼肌系统等组织的再生修复及替代领域的最新研究进展。总结并展望了生物医用聚氨酯材料面临的问题及未来发展方向,为设计性能更加广泛可调的聚氨酯材料,以实现多重组织再生修复及替代提供参考。

口腔硬组织修复材料仿生设计制备和临床转化

口腔疾病几乎涉及到每个个体,严重影响人民健康和生活质量,已经成为制约国民经济发展和社会资源积累的重要问题。牙齿和颌骨是行使口腔功能和支撑外貌轮廓的重要结构基础。小范围牙齿缺损可能引发牙本质过敏症,大范围缺损则会导致牙齿形态和功能破坏,而牙齿缺失常造成牙槽骨吸收低平,不利于后续修复。临床上牙本质过敏症治疗手段非常有限,以牙本质小管封闭为主,其效果不佳且易复发;材料充填是牙体缺损治疗的主要手段,但现有材料与牙齿力学性能匹配差,界面结合不足,修复体寿命短;而牙槽骨低平的垂直骨增量则是世界性难题。究其原因,是缺乏对牙齿微观结构及其构效关系的深入解析,缺少对牙槽骨再生微环境的深入认识,导致材料设计忽视了从微观结构功能仿生到宏观效果实现的协同考量。因此,发展牙齿/颌骨结构与功能高度仿生的修复材料新技术与临床新策略是目前口腔医学研究的重要战略方向。

不同修复材料对粘接固定桥存留率的影响研究进展

随着人们对于口腔修复治疗微创性需求的提升,粘接桥在牙列缺损中的应用越来越广泛,但粘接桥的存留率一定程度上限制了这一修复方式的推广应用。粘接桥修复材料近年来发展迅速,对于粘接桥存留率有所提升,本文总结了粘接桥修复材料对于粘接桥存留率的影响,以期为临床医生提供参考和指导。

改性壳聚糖材料修复多金属污染土壤

随着工业的迅猛发展,尤其是采矿冶炼等行业的快速扩张,造成了严重的土壤重金属污染问题。为实现重金属复合污染土壤同步修复,以川南某铅锌矿区周边农田土壤为研究目标,通过土培实验,考察施加不同比例壳聚糖(CS)和4种改性壳聚糖材料对污染土壤的基本理化特性、土壤中重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)二乙烯三胺五乙酸(DTPA)有效态及赋存形态的影响,阐释重金属迁移特性,筛选出对目标重金属钝化效果最好的材料。结果显示,在Cu、Pb、Zn、Cd复合污染农田土壤中,施用不同比例CS及改性壳聚糖材料后,土壤pH、有机质含量(OM)和阳离子交换量(CEC)均得到提升,整体呈随添加量增加而上升的趋势;在一定比例CS处理下,Cu和Pb有效态含量均有所增加,而4种改性壳聚糖钝化剂均能降低Cu、Pb、Zn、Cd有效态含量,从而有效降低了复合重金属污染的生物有效性和可迁移性;同时,5种材料的加入均能有效促进土壤中弱酸提取态Cu、Pb、Zn、Cd转化为稳定的残渣态,向土壤中添加质量比为2.5%的环氧氯丙烷改性壳聚糖-生物炭复合材料(ECS-B)时钝化效果最佳。本研究表明,环氧氯丙烷改性壳聚糖-生物炭新型复合材料钝化Cu、Pb、Zn、Cd复合污染土壤效果显著,在重金属复合污染土壤修复领域具有一定的应用潜力。

微胶囊型自修复环氧树脂材料的力学性能及修复效率

为了探究自修复环氧树脂微胶囊的引入对树脂基复合材料的力学性能和修复性能的影响,将由原位聚合法制得的环氧树脂微胶囊和潜伏型固化剂邻苯二甲酸酐组成的修复体系加入到E51环氧树脂和固化剂改性聚醚胺中,通过实验研究了混合体系的剪切黏度,并进一步分析了材料的力学性能和修复效率。结果表明,复合材料的力学性能随着自修复组分含量的升高而降低,复合材料的修复效率随着自修复组分含量的升高与而升高,但修复后复合材料的抗拉强度并不是随着自修复组分含量的升高而递增的。综合分析实验结果得出的最优选择为自修复组分的比例为3/2,含量为8%(质量分数,下同),此时复合材料的抗拉强度为15.32 MPa,断裂修复后抗拉强度10.13 MPa,修复效率66.12%。