硅橡胶的生物医学改性与回收利用

硅橡胶是一类以聚硅氧烷为主链,具有优异的耐热性、耐寒性和电绝缘性,在生物医用领域应用广泛的医用高分子材料。但硅橡胶分子极性低,疏水性强,物理性能较差,在临床应用上存在很多缺陷。文章主要从硅橡胶的共混、矿物粉尘改性、纳米改性等物理性能改性方面以及等离子表面改性、接枝改性、表面涂层改性等生物相容性方面进行了综述,并比较了各种方法之间的优劣,并对硅橡胶制品的回收利用也做了简要叙述,最后对硅橡胶的发展提出了合理的展望。

基于Vision Builder AI的生物医学图像智能化自动处理分析

针对目前生物医学实验室在图像处理分析中存在的软件功能单一、针对性不强等问题,提出使用Vision Builder AI根据具体特定的需要建立生物医学图像处理分析程序,并在微球图像、红细胞图像、花粉分层图像等生物医学图像的分析处理中进行了实际的应用。实验表明,利用VBAI可简单、快捷地针对不同生物医学图像建立相应检测处理程序,可快速自动地对大量图像进行分析,得到准确、客观、量化的数据,VBAI是实验室快速建立生物医学图像处理与分析检测程序的有力工具。

本科医学生物学课程实行全英文教学的实践

目的:探索在本科医学生物学教学中实行全英文教学的教学模式和方法。材料和方法:在我系本科生物医学工程专业的医学生物学课程全面实行了全英文教学,我们的教学实践并没有对修读学生的英语水平进行限制,是在基于学生英语水平接近大学英语四级的基础上进行的。在教学中我们采用了(一)重在建立学生全英文学习自信心的循序渐进的教学法;(二)鼓励学生彻底使用全英文思维去学习全英文教学内容的教学法;(三)以老师课堂讲授为主及学生讨论式自学为辅的教学法。结果:在这门课的中段考试和期末考试中,学生平均成绩均达到良好水平,学生成绩呈正常的正态分布。期末考试该门课的及格率超过90%,学生对该门全英课程的教学评估为92分。在教学实践中我们也发现:(1)英语成绩高的学生其全英医学生物学的成绩也较高;(2)老师讲授部分的平均得分高于学生自学部分的平均得分。结论:我们的实践证明:对英语水平接近大学四级的本科生实施全英文教学是完全可能的。只要有过硬的师资队伍,结合有效的教学组织、先进的教材、先进的教学手段和先进的教学方法就完全可以取得良好的教学效果。

生物医用材料的3D打印技术与发展

近年来,由于3D打印技术的迅猛发展,有关3D打印技术的应用受到科学界广泛关注,特别是生物医学领域。3D打印材料的瓶颈制约着3D打印技术的发展,特别是用于生物医学领域的打印材料,只有非常局限的几种,但是研究可打印生物医用材料意义重大,经济效益显著。简述了3D打印技术在生物医学工程上的应用。重点综述了用于3D打印的生物医用材料,主要涉及金属、陶瓷、高聚物、复合材料以及生物墨水等,并且阐述了3D打印材料的发展前景。

骨形态发生蛋白微球对兔骨髓基质细胞生物学行为的影响

目的研究骨形态发生蛋白微球对兔骨髓基质细胞生物学行为的影响。方法将壳聚糖与海藻酸钠制成复合微球,包裹或不包裹骨形态发生蛋白。采用体外细胞培养技术,将两种微球分别与细胞一起培养,通过对细胞增殖率及碱性磷酸酶活性、考马斯亮蓝的检测,观察两种微球对培养细胞的影响。结果两种微球对骨髓基质细胞的增殖均无明显影响,但骨形态发生蛋白微球对细胞的分化及分泌功能有明显的促进作用。结论骨形态发生蛋白能够提高骨髓基质细胞的体外成骨能力,且壳聚糖海藻酸钠微球可作为骨形态发生蛋白的良好载体。

卵磷脂/正丙醇/肉豆蔻酸异丙酯/水微乳体系的相结构研究

以卵磷脂为表面活性剂,正丙醇为助表面活性剂,肉豆蔻酸异丙酯（IPM）为油相,配制成W/O型微乳.并通过浊点法、电导法、动态光散射法（DLS）以及差示扫描量热法（DSC）研究了微乳相结构随含水量的变化.对于选定配比微乳,浊点法在含水量超过10.71％时变浑浊;电导率在含水量达到3.85％之前增长缓慢,之后快速增大,含水量超过10.71％时电导率下降;DLS显示微乳粒径随含水量先减小后增大,其转折点在5.66％,而含水量超过10.71％后粒径突增3个数量级;DSC曲线在含水量超过3.85％后出现水的结晶峰,且随含水量的增大峰位往高温方向平移,同时峰面积增大.当含水量达到11.5％时出现两水峰叠加.研究表明含水量在3.85％～ 5.66％范围内属于W/O向双连续相转变的过程,而含水量10.71％则是体系发生相分离的临界点.

生物玻璃陶瓷的生物相容性及其与角膜生物愈合特性的研究

目的:研究生物玻璃陶瓷（Bioglass Ceramic,BGC）在角膜中的生物相容性及其与角膜的生物愈合特性,寻找人工角膜支架材料。方法:将孔径20～70μm、孔隙率37～62％、厚度0.5mm、前后曲率半径7.8 mm、直径6mm的BGC分别植入11只新西兰白兔角膜板层中。裂隙灯观察并照相,不同时间取材进行光镜检查。结果:最长观察8个月,5只实验兔的植入物脱出,其中3只碎裂。术后第2、3周角膜新生血管增生明显。术后2个月,出现角膜浅层轻度混浊。光镜检查见植床内少量大小不一的灰色BGC团块,其间混杂红染物质,周围角膜见大量增生成纤维细胞成同心圆样排列。结论:BGC植入角膜后有较高的脱出率,孔隙率为51％,62％的BGC强度不够,植入后碎裂。BGC植入影响了角膜代谢,导致角膜前板层混浊。目前的切片技术与设备,较难获得良好的切片效果,难以评价BGC在角膜板层中的生物愈合特性。BGC目前的参数不适宜用于人工角膜的支架材料。眼科学报2001;17:198～201。

环糊精-高聚物超分子类生物材料的研究进展

系统地综述了近年来有关环糊精和高聚物形成的包合物的相关研究现状。着重从生物材料研究的角度对环糊精-高聚物超分子的制备方法、包合物的特殊性质、表征方法和应用领域进行分析。

角蛋白在生物材料中的应用

结合角蛋白自身特殊的结构及其性能,介绍了角蛋白的提取方法,如机械法、酸碱法、还原法、氧化法和金属盐法等;重点综述了角蛋白及其改性产品在生物材料中的应用,如角蛋白可以作为骨折内固定棒、人工腱、烧伤敷料、注射生物复合填充材料等;最后展望了角蛋白的应用前景和发展方向。

应用猪主动脉脱细胞基质制备新型组织工程血管支架：生物相容性及力学性能评价(英文)

背景:组织工程血管构建的关键依赖于理想的支架。猪血管作为组织工程血管构建材料已有广泛应用,但其较高的免疫原性及较差的力学强度限制了该材料作为组织工程支架的应用。目的:应用猪主动脉脱细胞基质制备一种新的具有良好机械性能及生物相容性的组织工程血管支架。方法:对猪主动脉进行脱细胞处理和热交联改性制备脱细胞血管基质支架,采用苏木精-伊红染色及生物力学分析评估其脱细胞效果及血管基质的力学性能。将人脐静脉血管内皮细胞接种于脱细胞血管基质支架中进行体外培养,评估其生物相容性。结果与结论:用1%的TritonX-100溶液处理猪主动脉84h可完全脱除血管细胞,同时不破坏血管基质结构;经真空下120℃热交联处理12h,脱细胞基质的拉伸断裂强度得到明显提高,达到1.70MPa。在该改性血管基质支架上接种人脐带静脉内皮细胞体外培养7d,扫描电镜显示内皮细胞呈现典型的血管内皮层状结构。表明猪主动脉经过脱细胞处理能够维持血管基质完整,冷冻干燥和真空热交联处理可有效提高其拉伸强度,且对血管内皮细胞具有良好的相容性。

基于虚拟仪器技术的时序功能电刺激系统

目的:开发可诱发肌肉运动或模拟正常的肌肉自主运动的的系统。方法:应用LabVIEW开发了一基于虚拟仪器技术的两通道功能性电刺激系统。结果:系统可输出各种刺激信号。结论:有关测试结果表明,系统具有良好的性能,达到了设计的各种技术指标,并具有开发方便的优点。

电子显微技术应用于生物纳米材料表征与测试的研究进展

该文简述了电子显微技术的发展历程,并介绍了现代电子显微镜的新功能。针对生物纳米材料理化性能与功能应用的特殊性,结合研究实例,重点阐述运用电子显微结构表征与原位分析测试技术指导构建新颖纳米结构、揭示材料与细胞/组织相互作用并发挥功能的机制。并在此基础上,展望了电子显微技术在生物纳米材料研究领域的发展方向(大尺寸图像拼接、三维重构、动态原位实时成像)。

原子力显微镜研究酸性溶液中羟基磷灰石/胶原体系的微观形态

将纳米羟基磷灰石 (Hap)分散在不同pH值胶原稀溶液中 ,从而得到羟基磷灰石 /胶原分散体系。在原子力显微镜 (AFM)下观察 ,发现当pH≈ 2 5时 ,在酸溶的胶原溶液中获得高分散性的胶原包裹纳米羟基磷灰石体系 ;而当pH高于或低于此值时 。

β-磷酸三钙/聚乳酸叠层生物材料的理化性能

本文研究了β-磷酸三钙/聚乳酸叠层复合支架在体外37℃生理盐水中的降解过程,内容包括材料的重量、力学强度、聚乳酸分子量、材料周围环境的pH值、Ca2+浓度等参数随时间的变化,并证实材料理化特性适合于骨组织工程支架材料的要求。支架材料的生物相容性评价实验结果表明骨髓基质细胞与支架间有良好的亲和性。

分层复合骨-软骨支架的制备及生物相容性初步研究

目的制备分层复合骨-软骨支架及研究其生物相容性。方法首先制备纳米羟基磷灰石(nano-HAP)/I型胶原复合材料,以nano-HAP/I型胶原/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为骨部分支架,透明质酸钠/PLGA为软骨部分支架,分层复合构建骨-软骨支架,透射电镜、红外光谱、X射线衍射分析nano-HAP/I型胶原复合材料颗粒粒径大小、化学组成及结晶度,扫描电镜观察支架微观形貌,并通过大鼠骨髓基质干细胞-支架复合培养、噻唑蓝法检测支架的生物相容性及细胞毒性。结论分层复合骨-软骨支架具有良好的微观结构,无细胞毒性,细胞与支架生物相容性良好,适合作为骨-软骨支架。

高等工科教育实践教学体系改革思考

实践教学环节是高等工科教育体系中不可忽视的重要组成部分。我国高等教育实践教学存在诸多问题,科学借鉴国外先进经验,创新实践教学模式,着力提高我国实践教学水平刻不容缓。通过分析当前国内高等学校实践教学弊端,介绍国外先进的理念与模式,对工科实践教学模式改革及思路进行阐述,着重讨论了实践教学环节的要素及相互关系,以及实践教学体系的构建、实验教学及实践教学模式、师资队伍及实践教学基地建设、实践教学管理及评价等内容。

基于LabVIEW的数据实时采集与预处理系统

目的:设计开发一套生物医学信号采集及预处理系统。方法:利用LabVIEW开发平台,设计信号采集系统及信号的预处理系统。结果:设计的信号采集系统及预处理系统实现了实时采集信号并对采集信号进行预处理,包括除去信号中的外界干扰信号和剔除异常的数据;并对实现方法进行误差分析,相对误差都在1%以内,在信号处理方面取得较好的效果。结论:采用LabVIEW开发平台搭建的信号采集及预处理系统可广泛应用于各种需要信号采集处理领域,具有重要的使用价值。

聚乙烯醇-胶原凝胶研制及作为组织替代材料的生物相容性[英文]

背景：聚乙烯醇对细胞黏附能力有限,在聚乙烯醇中加入胶原蛋白能否改善其细胞的黏附性？目的：研制一种新型的聚乙烯醇-胶原复合材料,并探讨其作为软组织替代材料的可行性。设计：单一样本观察。单位：暨南大学医学院附属广州市红十字会医院,广州市创伤外科研究所。材料：选用15只新西兰大白兔,体质量2.0~3.0kg,雌雄不拘,由广东省医学实验动物中心提供。实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。广州市创伤外科研究所市级实验室完成。牛I型胶原购自广州创尔生物技术有限公司,聚乙烯醇-124购自广州南方化玻仪器公司。方法：实验于2003-07/2006-12在暨南大学医学院附属广州市红十字会医院完成。①聚乙烯醇-胶原材料制备：配制5g/L的牛Ⅰ型胶原与5%的聚乙烯醇-124以1∶1混合,真空冷冻干燥成为凝胶状,扫描电镜观察其内部结构。②细胞毒性试验：聚乙烯醇-胶原材料剪成10mm×5mm×1mm小片,γ射线消毒后,分别放入48孔平板中,每孔加入1×104个3T3细胞培养,扫描电镜观察细胞的生长状况。③体内埋植试验：将实验兔背部脊柱两侧各作2个纵切口,形成皮下腔隙。分别于手术形成的皮下腔隙植入4块聚乙烯醇-胶原材料,分别于术后1,4,8周各取3只实验共9块标本及其周围组织作病理观察。主要观察指标：扫描电镜观察凝胶膜内部结构、细胞毒性试验及体内埋植试验结果。结果：①聚乙烯醇-胶原材料内部结构：真空冷冻干燥的聚乙烯醇-胶原为白色的凝胶,扫描电镜见其表面和切面内部有贯通的三维孔隙。②细胞毒性试验结果：3T3细胞在PVA-胶原材料上能三维生长、形态正常。③体内埋植试验结果：聚乙烯醇-胶原植入1周后,产生了正常的异物反应,材料与组织界限分明。4周后,只见极少量淋巴细胞浸润,大量的纤维母细胞增生形成胶原纤维和假单层立方上皮细胞包裹材料。8周未见淋巴细胞浸润、中性粒细胞和异物巨细胞,囊壁致密,大量的纤维母细胞增生形成包膜包裹材料。16周可见囊壁致密,胶原纤维变长,排列规则,核变小,呈长卵圆形或长梭形,无新生小血管,无淋巴细胞、中性粒细胞和异物巨细胞浸润,囊壁稳定、变薄。结论：聚乙烯醇-胶原材料无毒副作用,具有良好的细胞相容性与组织相容性,可安全地应用于体内移植。

激光无创脑血氧传感系统研究

介绍了血氧传器系统的原理和结构。着重阐述了提高信噪比的具体措施。利用这一系统,对多人的检测试验结果表明:该系统能够测量脑血氧饱和度,且具有安全可靠、连续、实时及无损伤的特点。