基于三维CT图像辅助研制表面纳米化的仿生椎间融合器

背景:椎间融合器的表面性征是制约其远期临床疗效的关键因素。如何优化可降解性融合器的生物活性和结构特征以适应细胞生长是仿生研制椎间融合器的核心步骤。目的:分析数字化影像学及表面修饰技术研制椎间支架的可行性,评估构筑生物支架的方法。方法:获取颈椎标本解剖数据,对相邻层匹配轮廓间三维表面进行重构来确定支架形貌,以Nd:YAG激光联合RGD表面修饰纳米级β-磷酸三钙/壳聚糖/聚己内酯支架,观察支架形貌,测定支架的相容性、亲水性及降解力学特性。结果与结论:图像三维重构可提高支架外部轮廓的精确度,减少单纯理化制备过程的参数误差,使支架空间三维布局更加合理,联合表面改性后的支架拥有稳定的降解速率及良好的亲水表面,能达到椎间支架的力学要求,且具备良好的生物相容性,是一种理想的椎间融合器候选材料。

新型纳米化仿生骨基质与羊脂肪基质细胞复合培养的生物相容性

背景:仿生策略研制骨组织生物支架已成为当今研发生物替代品的关键环节,如何模仿天然骨的成分和结构特征以适应细胞生长是仿生研制骨基质的重要内容。目的:观察纳米级β-磷酸三钙/壳聚糖/聚己内酯(nβ-TCP-CS-PCL)的细胞及组织相容性,评估其生物安全性。方法:基于三维图像重建辅助研制纳米化仿生骨基质,羊自体脂肪基质细胞分离和成骨诱导培养,进行复合培养:实验组:nβ-TCP-CS-PCL+凝胶+重组人骨形态发生蛋白2+脂肪基质细胞;对照组:凝胶+重组人骨形态发生蛋白2+脂肪基质细胞。结果与结论:实验组细胞生长旺盛、细胞外基质丰富,细胞增殖活力、碱性磷酸酶及骨钙素水平均高于对照组(P<0.05),新骨发育趋于成熟,未见炎性反应。提示纳米级nβ-TCP-CS-PCL具备良好的生物相容性,是一种理想的骨组织工程支架。

1064nm泵浦温度调谐PPLN光学参量振荡器

对脉冲泵浦的温度可调准相位匹配(QPM)光学参量振荡器(OPO)进行了研究。LD泵浦的声光调QNd∶YAG激光器输出的1064nm脉冲激光做泵浦源,极化周期为30.7μm的单周期PPLN做光学参量振荡器的参量晶体,通过控制参量晶体的温度可以得到信号光的波长调谐输出。在LD电流17A得到信号光的平均功率最大为230mW,转化效率达13%。

反向偏压下的压控颜色可调谐聚合物电致发光

成功制备了结构为 ITO/ PDDOPV/ PPQ/ Al的异质结聚合物发光二极管 ,其中 PDDOPV是 p型聚合物材料 ,PPQ是 n型聚合物材料。该器件在正、反向偏压下均可发光。在正向偏压下的光发射主要来自 PDDOPV;在反向偏压下的光发射来自 PPQ的蓝光发射和 PDDOPV的黄光发射。蓝光强度与黄光强度的比值随着反向偏压的增加而增加。换句话说 ,该器件的发光颜色是压控可调的。这对实现彩色显示是极为有利的。

仿生融合器表面修饰后孔隙特征对骨化脂肪基质细胞的行为调控

目的评估融合器（cage）表面改性及孔隙特征与骨化脂肪基质细胞活性间关系，并验证优化改性的方法。方法掺钕钇铝石榴石（Nd：YAG）激光处理不同孔径（400～550μm、200～350μm及100～150μm）磷酸三钙／壳聚糖／聚已内酯（[3-TCP／CS／PCL）cage，精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）表面修饰，如下接种羊骨化脂肪基质细胞（ADSCs）：共分为A组（大孔径cage＋RGD表面改性＋ADSCs），B组（中孔径cage＋RGD表面改性＋ADSCs）和C组（小孔径cage＋RGD表面改性＋ADSCs），振荡模式下培养；第1、4、8、12、16、20、24、28天，电镜及共聚焦显微镜下观察，检测存活率、增殖、碱性磷酸酶及I型胶原活性，分析细胞生长情况，裸鼠体内成骨测试。结果B组细胞生长旺盛、细胞外基质丰富，存活率高于其他组[（74．56±0．57）％，P〈0．05]，增殖活力、碱性磷酸酶及I型胶原水平均高于其他组[（0．72±3．13）AU、（73．27±1．54）U／L、（71．18±2．51）mg／L，P〈0．05]，骨保护素（OPG）表达明显。结论中孔径cage具备稳定的细胞相容性，为理想的候选cage材料。