磁性纳米材料的化学合成、功能化及其生物医学应用

从纳米材料的生长动力学模型出发,讨论磁性纳米材料的控制合成原理。总结磁性纳米材料的化学设计与合成、表面功能化及其在核磁共振成像和多模式影像等方面的应用研究最新进展。

三维块体纳米晶材料的制备及应用

综合评述了三维块体纳米晶材料的最新研究进展。概述了三维块体纳米晶材料的常用制备方法及新颖制备技术,并对各种制备方法进行了综合比较,指出其优缺点及已有实际应用的材料体系;介绍了三维块体纳米晶材料的性能表现;展望了三维块体纳米晶材料的未来研究发展方向及其在新领域的应用前景。

可生物降解性医用金属材料的研究进展

基于镁、铁和钨3种材料体系,综合评述了可生物降解性医用金属材料的最新研究进展,概述了可生物降解性医用金属材料的主要研究成果,详细介绍了材料的力学性能、腐蚀性能和生物相容性,并指出了目前研究中存在的科学问题,展望了未来研究的发展方向及临床的应用前景。

大块非晶合金作为生物医用材料的探索性研究进展

大块非晶合金具有不同于晶态合金的独特性质,如高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性、高疲劳抗力、低弹性模量、大弹性应变极限、屈服前基本上完全弹性、屈服时完全塑性、无加工硬化现象等。在将其作为结构材料大规模使用的同时,人们认识到了大块非晶合金生物医学研究的重要性和可行性。基于元素毒性考虑,Ti基、Zr基、Fe基、Mg基及Ca基被认为是最有可能未来得到医学应用的5类大块非晶合金体系,总结了国内外学者对这些材料在模拟体液下的腐蚀行为和离子溶出规律、细胞毒性和动物体内植入后对周围组织的影响等方面的最新研究成果,并且对大块非晶合金医学应用需要解决的问题、其未来发展方向及临床应用前景进行了展望。

共混/填充高分子复合材料界面力学行为实验研究进展

本文首先介绍了高聚物复合材料界面微观结构的特点和界面破坏的微观形式,在此基础上,详细回顾了粒子填充高分子复合材料和共混高分子合金两类材料的界面力学性能实验研究的进展,总结了研究粒子/基体界面力学性能的实验方法和用这些方法获得的实验结果。介绍的实验方法从宏观拉伸实验到细观在位拉伸实验,从定性的断口形貌分析到定量的界面强度和粘结能计算,从不同层次和角度阐述了研究界面性能各种方法的优缺点,最后,作者根据综合分析的结果,指出了实验研究界面力学性能遇到的主要困难来自实验仪器的局限性和实验方法的匮乏性,为了获得可靠的界面性能,一方面应该设计出利于表征的界面,另一方面需要在实验技术上有所创新,相信该文对于深入了解和研究共混/填充高分子复合材料的界面问题,以及其它类型材料的界面问题具有一定的借鉴意义。

导电纤维高分子复合材料研究现状与发展趋势

介绍了国内外专家在以不锈钢纤维、铜纤维、碳纤维为填充物的导电高分子复合材料方面的研究成果,比较了这几种复合材料的性能。阐述了限制导电高分子复合材料进一步发展的因素及改进措施。

NiMnGa铁磁性形状记忆合金颗粒／树脂智能复合材料的研究进展

介绍了NiMnGa铁磁性形状记忆合金颗粒/树脂智能复合材料的制备、温度场和磁场响应特性以及阻尼性能的最新研究进展。与NiMnGa多晶材料相比,NiMnGa铁磁性形状记忆合金颗粒/树脂智能复合材料具有很好的加工成型性能,克服了NiMnGa多晶材料的脆性,同时表现出良好的温度场响应特性和阻尼性能,是一种很有发展前景的新型驱动器材料和阻尼材料。在磁场响应方面,新型铁磁性形状记忆合金(NiCoMnIn、NiCoMnSb、NiCoMnGa)/树脂智能复合材料将是未来研究的重点。

生物可降解镁合金的发展现状与展望

镁合金作为新型可降解医用金属材料,近年来成为生物材料领域的研究热点,并越来越受到生物、材料和医学界的关注和重视。从工程用镁合金、新型医用镁合金、表面改性镁合金和新颖结构镁合金4个方面综述了国际和国内生物可降解镁合金方面的研究现状,系统地介绍和总结了目前生物可降解镁合金材料的合金设计、力学性能、体液腐蚀特性、细胞毒性和动物体内植入实验的相关结果,展望了未来生物可降解镁合金亟待解决的科学问题和应用前景。

镁钙合金的细胞毒性研究

目的观察镁钙合金对体外细胞生长的影响,对镁钙合金的生物相容性进行评价。方法根据ISO10993-5:1999及GB/T16886.5-2003标准,将不同浓度镁钙合金浸提液与L-929细胞接触培养,进行细胞的形态学观察及四甲基偶氮唑盐(MTT)比色,评价镁钙合金的细胞毒性。结果细胞形态学观察显示,阳性对照组细胞脱落、死亡,其余各组细胞贴壁生长,形态正常。MTT显示镁钙合金浸提液对细胞的毒性0级,无明显细胞毒性。结论镁钙合金的细胞毒性为0级,符合临床应用的要求。

In vitro corrosion and biocompatibility of phosphating modified WE43 magnesium alloy

Phospahting coated WE43 magnesium alloy was prepared by an immersion method. The microstructure, corrosion resistance and biocompatibility of the coated alloy were investigated. Scanning electron microscopy （SEM） and X-ray diffraction （XRD） were used to examine the microstructure and the composition of the coated alloy. The corrosion resistance was studied by means of potentiodynamic polarization method and the biocompatibility of the surface modified WE43 alloy was evaluated by （3-（4,5）-Dimethylthiazol-2, yl）-2,5-diphenyltetrazolium bromide （MTT） and hemolysis test. The results show that the phosphating coating can enhance the corrosion resistance of WE43 alloy and can be a good candidate to increase the biocompatibility of WE43 alloy.

聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物涂层的释药性能

以乙酸乙酯为溶剂,配制聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(PLGA)雷帕霉素溶液,利用滴涂法在316L不锈钢表面制备PLGA载药涂层。于37℃磷酸盐缓冲液(PBS)中进行体外动态药物释放,并用紫外-可见分光光度计测定药物释放量。结果表明:PLGA涂层中PLGA分子量越小,羟基乙酸(GA)含量越高,药物释放越快;药物释放量与滴涂量呈线性关系,药物释放率与滴涂量的倒数呈线性关系;涂层中药物含量增加,其释放量也随之增加,而药物释放率先增加后降低。

Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂玻璃陶瓷50SiO_2-50PbF_2的上转换及中红外发光特性

玻璃陶瓷又称为纳米微晶玻璃,是玻璃基质中包含约10nm的纳米微晶。在稀土掺杂的玻璃陶瓷中,稀土主要掺杂在氟化物纳米晶中。这种材料在发光应用中具有氟化物和氧化物的优点,是上转换发光和中红外发光效率高的基质材料。研究Ho3+/Yb3+共掺杂的玻璃陶瓷(50SiO2-50PbF2-1.0YbF3-0.5HoF3)的上转换和中红外发光性质。玻璃陶瓷吸收光谱的半高宽比玻璃前驱物更窄,而且长波吸收峰的Stark劈裂更加明显,表明稀土离子掺杂在晶体中。通过吸收光谱计算了J-O参数,Ω2值(0.17×10-20 cm2)比氟化物玻璃ZBLA(2.28×10-20 cm2)的低很多。在980nm激光激发下,Ho3+/Yb3+共掺杂的玻璃陶瓷有很强的绿光上转换荧光和蓝光、红光上转换荧光。与玻璃相比,绿光和蓝光光强增强明显,而红光基本不变。玻璃陶瓷中的Ho离子掺杂在声子能量低的PbF2晶体中,低的声子能量使发光能级的无辐射弛豫率降低,从而增加了绿光和蓝光的上转换效率。低的无辐射弛豫率同时也降低了红光上转换中间能级(5 I7)的粒子数布居,因此红光上转换没有增强。在980nm激光激发下Ho3+/Yb3+共掺杂的玻璃陶瓷有很强的2.9μm中红外荧光,而在玻璃前驱物中观察不到中红外荧光。

高Al组分Al_xGa_(1-x)N薄膜的弹性-塑性力学性质

采用纳米压痕方法,研究了AlN/spphire模板上的高Al组分AlxGa1-xN薄膜的力学性质,特别是弹性-塑性转变行为.研究表明,AlxGa1-xN薄膜的杨氏模量E随着Al组分的增加而增大,薄膜中产生塑性形变所必要的剪切应力也随着Al组分的增加而增大.在AlxGa1-xN薄膜纳米压痕实验中,观察到位移不连续的跳断('pop-in')行为,并且发现'pop-in'行为强烈依赖于Al组分,Al组分的增加导致这种行为的减少.我们认为随着Al组分的增加,AlxGa1-xN中键能的增强和由于AlxGa1-xN与AlN/sapphire模板之间晶格失配减少这两个因素增加了AlxGa1-xN中新位错形成的阻力,从而导致了AlxGa1-xN薄膜中的'pop-in'行为随Al组分增加而减少.

二元镁合金在细胞培养基中的耐腐蚀能力及其生物相容性

背景：尽管已经有很多研究报道镁及其合金具有一定的骨传导性和可降解性,可以做为承重骨科内植物材料,但是还需要做更多的工作来正确评估它的潜力所在。目的：检测镁和二元镁合金在细胞培养基中的降解特性和对成人骨髓间充质干细胞活性的影响。方法：制备纯镁和8种二元镁合金（Mg-Al、Mg-Ca、Mg-Mn、Mg-Sn、Mg-Si、Mg-Y、Mg-Zn、Mg-Zr）样品;采用α-MEM细胞培养基（含体积分数为10%胎牛血清）模拟体内环境下制备标准浸提液,并检测pH值;电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测浸提液中镁和添加元素含量;AlamarBlue法检测培养达1,3,5,7d时100%、50%、25%浓度的纯镁和8种镁合金浸提液对成人骨髓间充质干细胞增殖的影响,判断8种二元镁合金的生物相容性。结果与结论：Mg-Ca、Mg-Y合金耐腐蚀性较差,浸提液中Mg2＋质量浓度分别达到（408.0±37.9）mg/L和（351±15.3）mg/L,pH值分别为8.87±0.19和8.84±0.15;其次是Mg-Zr合金;其他二元合金耐腐蚀性与纯镁相当。结果表明纯镁和8种二元镁合金100%含量的浸提液均对成人骨髓间充质干细胞的增殖有显著抑制作用,当Mg2＋质量浓度低于110mg/L,pH值7.35~7.65时,纯镁和8种二元镁合金对成人骨髓间充质干细胞的增殖无显著影响。

掺杂态聚苯胺/三元乙丙橡胶共混物(PAn-DBSA/EPDM)的宽频微波吸收性能研究

采用乳液聚合制备的掺杂态聚苯胺(PAn-DBSA)与三元乙丙共聚物(EPDM)进行熔融混炼,热压成不同厚度的共混物(PAn-DBSA/EPDM)吸波贴片。在雷达波频段(S、C、X、Ku,2—18GHz)测试结果表明,不同掺杂态聚苯胺(PAn-DBSA)含量(wt%)、贴片厚度(mm)与加工工艺条件(混练时间、混炼温度)和聚苯胺形貌特征对共混物(PAn-DBSA/EPDM)的吸波性能有明显影响,并呈现宽频吸波效应(X频段,8-12GHz)。

EMI/RFI热塑性导电弹性体的特点及应用

高导电性能的热塑性导电弹性体是一种防护电磁波干扰(EMI/RFI)的高分子功能复合材料,在电子/微电子工业中的电磁兼容(EMC)领域具有重要应用。介绍了热塑性导电弹性体的特点、分类和应用领域以及新型热塑性导电弹性体的研究进程和发展方向。

PLA药物涂层包被TiNi合金的表面特性与蛋白质吸附行为

研究PLA携载紫杉醇包被TiNi合金的表面特性与蛋白质吸附行为。采用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了药物涂层的表面形貌及化学成分;采用高效液相色谱(HPLC)研究了在pH为7.4的PBS溶液中紫杉醇从表面药物涂层中释放特性,同时研究了药物涂层表面蛋白质吸附动力学。试验结果表明经涂覆后TiNi合金表面化学组成及结构随着载药量的增加而改变。紫杉醇在涂层降解初期释放较快,随着时间的延长,累积释放量增加缓慢。蛋白质吸附结果随着吸附时间的延长蛋白净吸附量增加,但增加的趋势逐渐变慢,净吸附量在30min内基本上都能达到最大吸附量,随后在平衡位置变化不大。对于相同药物涂层表面纤维蛋白原的吸附量明显高于白蛋白的吸附量。

新型螺吡喃衍生物:离子传感和分子水平的信息处理(英文)

为实现金属离子检测和分子水平的信息处理,合成了一类新型的含有功能配位基团的螺吡喃衍生物(SP1-SP4).研究发现:在没有UV光照的条件下,金属离子可以促进螺吡喃(SP2和SP4)开环并形成稳定可逆的络合物(MC-Mn+).紫外-可见吸收光谱研究表明,在UV光照前加入不同的金属离子会引起SP2和SP4的光学性质的特征变化,因此提供了一种简易的通过裸眼就能辨别金属离子的比色方法.荧光光谱研究表明,这类化合物能够高灵敏高选择性地检测锌离子.此外,基于吸收光谱和荧光光谱的变化,这类螺吡喃衍生物可以用于构建组合的逻辑门,执行分子水平的信息处理,从而展现了其在化学或环境传感和未来的分子计算机领域的潜在应用前景.

牙科用金刚石车针制备方法研究进展

牙科车针多为在金属车针基体上结合嵌有金刚石颗粒的磨削层后制得。制备牙科车针主要有电镀法和钎焊法。近年来,化学气相沉积(CVD)法逐渐应用于车针后续处理过程之中,增强了车针的耐磨性和切削效率。评述了近年来电镀法的前期处理方法、镀液的成分改进、上砂法的改进、CVD法后期处理、钎焊法的制备原料和工艺过程等方面的研究进展,并对现有的几种方法进行了比较。

3种还原剂对化学镀铁层组织结构及耐蚀性的影响

为了探讨常用的化学镀铁还原剂对镀层耐蚀性的影响,分别以硼氢化钾(KBF4)、次磷酸钠(NaH2PO2·H2O)及水合肼(NH2-NH2)为还原剂,采用化学镀方法在铜基体上制备了铁基镀层。利用场发射扫描电镜(SEM)、小角X射线衍射仪(XRD)、电化学测试及动态浸泡法等对镀层的表面形貌、结构及耐蚀性等进行了研究。结果表明:使用3种还原剂得到的镀层均是由α-Fe组成,且呈明显的(110)织构。使用硼氢化钾作为还原剂得到的镀层为胞状结构,晶粒较大,沉积速率较大,但耐蚀性差;使用次磷酸钠还原剂得到的镀层晶粒较小,耐蚀性和纯铁接近;使用水合肼还原剂得到的镀层晶粒最小,耐蚀性最好。