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Mg-Zn-Ca合金的体外降解行为
1
作者
兰伟伟
于耀东
+1 位作者
黄棣
陈维毅
《中国组织工程研究》
CAS
北大核心
2024年第5期717-723,共7页
背景:鉴于人体复杂的生理环境,目前降解实验中使用的模拟生理体液种类繁多,因此分析Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解行为具有重要意义。目的:研究Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解过程和性能变化,明确Ca含量和模拟体液种类对合...
背景:鉴于人体复杂的生理环境,目前降解实验中使用的模拟生理体液种类繁多,因此分析Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解行为具有重要意义。目的:研究Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解过程和性能变化,明确Ca含量和模拟体液种类对合金的影响。方法:采用熔融挤压成型工艺制备含钙质量分数分别为0.2%,0.5%,1%的Mg-Zn-Ca合金,依次命名为Mg-Zn-0.2Ca、Mg-Zn-0.5Ca、Mg-Zn-1Ca合金,以Mg-Zn合金作为对照。将每种合金分别置于3种模拟体液(生理盐水、PBS和Hank’s液)中,对合金降解过程中的形貌、成分变化、质量损失、pH值及力学性能等进行表征分析。结果与结论:①随着降解时间的延长,4种合金表面生成了大量的纳米级片层和柱状结构,主要成分是MgO和Mg(OH)2,4种合金在生理盐水中的降解速度最快,在Hank’s液中的降解速率最慢,在生理盐水中的降解速率快慢为:Mg-Zn<Mg-Zn-0.2Ca<Mg-Zn-0.5Ca<Mg-Zn-1Ca,在PBS和Hank’s液中的降解速率快慢为:Mg-Zn<Mg-Zn-0.2Ca≈Mg-Zn-0.5Ca<Mg-Zn-1Ca;②随着降解时间的延长,4种合金都有一定的质量损失,其中在生理盐水中降解最快,在Hank’s液和PBS中降解缓慢,并且在相同模拟体液中,随着合金中钙含量的增加,合金的腐蚀速率明显加快;③4种合金降解环境pH值的上升主要集中在1 d内,之后趋缓,在PBS中的pH值上升幅度较其他两种模拟体液大,并且在相同模拟体液中,随着合金中钙含量的增加,降解环境pH值上升显著;④在初始状态下,各Mg-Zn-Ca合金的弹性模量均高于Mg-Zn合金;置于模拟体液中后,随着降解时间的延长,4种合金的弹性模量均有所降低,其中在生理盐水中降低最明显;⑤结果显示,Ca加入改善了Mg-Zn合金的力学性能,少量Ca不会加快合金的降解速率,但过量Ca加快了合金的降解速率,降解过程中生理盐水模拟体液对合金力学强度的影响最显著。
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关键词
Mg-Zn-Ca合金
骨缺损
体外降解
力学性能
模拟体液
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职称材料
钛基牙种植体早期植入稳定性
2
作者
廖子明
李景铉
+3 位作者
杜晶晶
魏延
陈维毅
黄棣
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期110-118,共9页
钛(Ti)及其合金作为20世纪末兴起的种植体材料,具有高强度、低重量、生物相容性好等优势,随着种植体技术的快速发展以及临床上需求的不断增加,Ti种植体迅速且广泛的应用于骨科治疗之中,特别是针对牙缺损的修复。然而,由于骨整合速率缓...
钛(Ti)及其合金作为20世纪末兴起的种植体材料,具有高强度、低重量、生物相容性好等优势,随着种植体技术的快速发展以及临床上需求的不断增加,Ti种植体迅速且广泛的应用于骨科治疗之中,特别是针对牙缺损的修复。然而,由于骨整合速率缓慢、细菌感染以及过量活性氧累积等多种因素导致种植体早期植入稳定性差,致使植入人体后服役寿命短,成为限制牙种植体植入成功率的重要因素。因此,种植体的临床早期植入稳定性有待进一步提高。从影响临床早期植入稳定性的材料因素、生物因素以及其它因素等3个方面,综述国内外Ti基牙种植体的相关研究,以及提高临床早期植入稳定性的研究现状和发展动态,为牙种植体植入成功率的提高提供参考。
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关键词
钛
牙种植体
早期
植入
稳定性
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职称材料
具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能
3
作者
孙士儒
刘阳
+2 位作者
王景辉
连小洁
安美文
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期4049-4056,共8页
模拟皮肤真皮胶原蛋白纤维多角度排列的结构−3D打印相邻两层纤维夹角分别为45°、60°和90°三种拓扑结构的海藻酸钠(SA)-明胶(GEL)复合支架,研究拓扑结构对水凝胶支架性能的影响。SEM表征支架的微观结构,测量各组支架的含...
模拟皮肤真皮胶原蛋白纤维多角度排列的结构−3D打印相邻两层纤维夹角分别为45°、60°和90°三种拓扑结构的海藻酸钠(SA)-明胶(GEL)复合支架,研究拓扑结构对水凝胶支架性能的影响。SEM表征支架的微观结构,测量各组支架的含水率、孔隙率、力学性能、溶胀率和体外降解率,FTIR测试SA、GEL和复合水凝胶的官能团,细胞计数试剂盒(CCK-8)和免疫荧光染色检测支架对成纤维细胞(HFb)的毒性与支架的生物相容性进行表征。结果表明:各组支架拓扑结构清晰;FTIR图谱中吸收峰的相对位置提供了支架材料的化学结构;三组支架含水率和孔隙率均大于80%;45°、60°和90°支架的压缩弹性模量分别为(3.57±0.14)kPa、(3.18±0.31)kPa和(2.03±0.29)kPa。CCK-8结果表明,三组支架上细胞活性均保持在无支架对照组的90%以上。微丝和核染色结果显示,HFb接种第1天时在45°支架上的铺展优于其他两组,随着时间增加,HFb在三组支架上明显增殖,表明支架具有良好的细胞相容性。本文设计与表征了不同拓扑结构SA-GEL支架的性能,并为后续组织工程真皮的构建及在三维基质上分析HFb集体迁移的研究提供了重要基础。
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关键词
组织工程
皮肤支架
拓扑结构
3D打印
水凝胶
海藻酸钠
明胶
原文传递
题名
Mg-Zn-Ca合金的体外降解行为
1
作者
兰伟伟
于耀东
黄棣
陈维毅
机构
太原理工大学生物医学工程学院纳米生物材料与再生医学研究中心
山西浙大新
材料与
化工
研究
院
出处
《中国组织工程研究》
CAS
北大核心
2024年第5期717-723,共7页
基金
国家自然科学基金项目(12272253),项目负责人:黄棣
国家自然科学基金项目(12202302),项目负责人:兰伟伟
山西浙大新材料与化工研究院项目(2021SX-AT008),项目负责人:黄棣。
文摘
背景:鉴于人体复杂的生理环境,目前降解实验中使用的模拟生理体液种类繁多,因此分析Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解行为具有重要意义。目的:研究Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解过程和性能变化,明确Ca含量和模拟体液种类对合金的影响。方法:采用熔融挤压成型工艺制备含钙质量分数分别为0.2%,0.5%,1%的Mg-Zn-Ca合金,依次命名为Mg-Zn-0.2Ca、Mg-Zn-0.5Ca、Mg-Zn-1Ca合金,以Mg-Zn合金作为对照。将每种合金分别置于3种模拟体液(生理盐水、PBS和Hank’s液)中,对合金降解过程中的形貌、成分变化、质量损失、pH值及力学性能等进行表征分析。结果与结论:①随着降解时间的延长,4种合金表面生成了大量的纳米级片层和柱状结构,主要成分是MgO和Mg(OH)2,4种合金在生理盐水中的降解速度最快,在Hank’s液中的降解速率最慢,在生理盐水中的降解速率快慢为:Mg-Zn<Mg-Zn-0.2Ca<Mg-Zn-0.5Ca<Mg-Zn-1Ca,在PBS和Hank’s液中的降解速率快慢为:Mg-Zn<Mg-Zn-0.2Ca≈Mg-Zn-0.5Ca<Mg-Zn-1Ca;②随着降解时间的延长,4种合金都有一定的质量损失,其中在生理盐水中降解最快,在Hank’s液和PBS中降解缓慢,并且在相同模拟体液中,随着合金中钙含量的增加,合金的腐蚀速率明显加快;③4种合金降解环境pH值的上升主要集中在1 d内,之后趋缓,在PBS中的pH值上升幅度较其他两种模拟体液大,并且在相同模拟体液中,随着合金中钙含量的增加,降解环境pH值上升显著;④在初始状态下,各Mg-Zn-Ca合金的弹性模量均高于Mg-Zn合金;置于模拟体液中后,随着降解时间的延长,4种合金的弹性模量均有所降低,其中在生理盐水中降低最明显;⑤结果显示,Ca加入改善了Mg-Zn合金的力学性能,少量Ca不会加快合金的降解速率,但过量Ca加快了合金的降解速率,降解过程中生理盐水模拟体液对合金力学强度的影响最显著。
关键词
Mg-Zn-Ca合金
骨缺损
体外降解
力学性能
模拟体液
Keywords
Mg-Zn-Ca alloy
bone defect
degradation in vitro
mechanical property
simulated body fluid
分类号
R459.9 [医药卫生—治疗学]
R318.08 [医药卫生—生物医学工程]
Q331 [生物学—遗传学]
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职称材料
题名
钛基牙种植体早期植入稳定性
2
作者
廖子明
李景铉
杜晶晶
魏延
陈维毅
黄棣
机构
太原理工大学生物医学工程学院纳米生物材料与再生医学研究中心
山西浙大新
材料与
化工
研究
院
材料
强度与结构冲击山西省重点实验室
海南
大学
分析测试
中心
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期110-118,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11632013,11902214)
山西浙大新材料与化工研究院资助项目(2021SX-AT008,2021SX-AT009)。
文摘
钛(Ti)及其合金作为20世纪末兴起的种植体材料,具有高强度、低重量、生物相容性好等优势,随着种植体技术的快速发展以及临床上需求的不断增加,Ti种植体迅速且广泛的应用于骨科治疗之中,特别是针对牙缺损的修复。然而,由于骨整合速率缓慢、细菌感染以及过量活性氧累积等多种因素导致种植体早期植入稳定性差,致使植入人体后服役寿命短,成为限制牙种植体植入成功率的重要因素。因此,种植体的临床早期植入稳定性有待进一步提高。从影响临床早期植入稳定性的材料因素、生物因素以及其它因素等3个方面,综述国内外Ti基牙种植体的相关研究,以及提高临床早期植入稳定性的研究现状和发展动态,为牙种植体植入成功率的提高提供参考。
关键词
钛
牙种植体
早期
植入
稳定性
Keywords
titanium
dental implants
early
implantation
stability
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
下载PDF
职称材料
题名
具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能
3
作者
孙士儒
刘阳
王景辉
连小洁
安美文
机构
太原理工
大学
生物医学
工程
学院
生物医学
工程
研究
所
材料
强度与结构冲击山西省重点实验室
太原理工大学生物医学工程学院纳米生物材料与再生医学研究中心
山西医科
大学
第一附属医院核
医学
科
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期4049-4056,共8页
基金
国家自然科学基金(31870934,12002232)
山西省重点研发计划-国际科技合作资助项目(201803D421076)
功能蛋白山西省重点实验室联合共建协议(213310462−J)。
文摘
模拟皮肤真皮胶原蛋白纤维多角度排列的结构−3D打印相邻两层纤维夹角分别为45°、60°和90°三种拓扑结构的海藻酸钠(SA)-明胶(GEL)复合支架,研究拓扑结构对水凝胶支架性能的影响。SEM表征支架的微观结构,测量各组支架的含水率、孔隙率、力学性能、溶胀率和体外降解率,FTIR测试SA、GEL和复合水凝胶的官能团,细胞计数试剂盒(CCK-8)和免疫荧光染色检测支架对成纤维细胞(HFb)的毒性与支架的生物相容性进行表征。结果表明:各组支架拓扑结构清晰;FTIR图谱中吸收峰的相对位置提供了支架材料的化学结构;三组支架含水率和孔隙率均大于80%;45°、60°和90°支架的压缩弹性模量分别为(3.57±0.14)kPa、(3.18±0.31)kPa和(2.03±0.29)kPa。CCK-8结果表明,三组支架上细胞活性均保持在无支架对照组的90%以上。微丝和核染色结果显示,HFb接种第1天时在45°支架上的铺展优于其他两组,随着时间增加,HFb在三组支架上明显增殖,表明支架具有良好的细胞相容性。本文设计与表征了不同拓扑结构SA-GEL支架的性能,并为后续组织工程真皮的构建及在三维基质上分析HFb集体迁移的研究提供了重要基础。
关键词
组织工程
皮肤支架
拓扑结构
3D打印
水凝胶
海藻酸钠
明胶
Keywords
organizational engineering
skin scaffold
topology
3D printing
hydrogel
sodium alginate
gelatin
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Mg-Zn-Ca合金的体外降解行为
兰伟伟
于耀东
黄棣
陈维毅
《中国组织工程研究》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
钛基牙种植体早期植入稳定性
廖子明
李景铉
杜晶晶
魏延
陈维毅
黄棣
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能
孙士儒
刘阳
王景辉
连小洁
安美文
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
原文传递
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