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  • 纯镁微弧氧化载杜仲提取物复合膜层生物相容性研究

    作者:秦玉婷;肖月;李慕勤;王丹;刘爽

    目的 通过对纯镁超声微弧氧化表面进行NaOH-硅烷偶联载杜仲提取物绿原酸的复合处理后,期望提高复合涂层的抗菌性和细胞生物相容性.方法 纯镁超声微弧氧化-硅烷复合处理为对照A组,纯镁超声微弧氧化-硅烷-0.00 125 g/mL、0.0 025 g/mL和0.00 375 g/mL绿原酸复合处理分别为实验B、C、D组.通过SEM观察表面形貌,CCK-8检测细胞增殖和黏附能力,通过激光共聚焦检测细胞黏附形态,ALP检测细胞碱性磷酸酶活性.结果 纯镁超声微弧氧化-NaOH-硅烷偶联不同含量的杜仲提取物绿原酸,细胞黏附增殖能力及ALP碱性磷酸酶活性均为C组>D组>B组>A组,细胞活性C组>D组>B组>A组.表明载杜仲含量不同,影响其生物活性.结论 超声微弧氧化经NaOH-硅烷偶联0.0025 g/mL杜仲提取物绿原酸的试件,生物相容性佳.

  • 葛根素对纯镁微弧氧化植酸涂层表面生长的成骨细胞的影响

    作者:刘爽;肖月;李慕勤;周田园;秦玉婷;王丹;娄聪

    目的 探讨不同浓度的葛根素溶液对纯镁经超声微弧氧化植酸处理后表面生长的成骨细胞的影响,确定适宜成骨细胞生长的浓度.方法 取四组不同浓度组:A组0 mol/L葛根素溶液,B组1×10-8 mol/L葛根素溶液,C组1×10-6 mol/L葛根素溶液,D组1×10-4mol/L葛根素溶液,通过CCK-8法检测不同时间点纯镁试件表面生长的成骨细胞的黏附、增殖状况,激光共聚焦显微镜下观察细胞的早期骨架形态.结果 纯镁经超声微弧氧化后植酸处理达到封孔效果,成骨细胞附着于试件生长后加入相应浓度的葛根素溶液,四组实验CCK-8黏附、增殖数据显示C组>B组>A组,A组与D组之间未见统计学差异,激光共聚焦显微镜下显示C组的细胞形态效果好.结论 1×10-6 mol/L葛根素溶液为促进纯镁UMAO植酸涂层表面的成骨细胞生长的适宜浓度.

  • 纯镁载银微弧氧化生物涂层的体外抗菌作用

    作者:刘继光;王艳艳;李慕勤;李喜峰

    镁基金属材料具有生物可降解性、优异的生物活性和一定抑制细菌能力.本文在超声微弧氧化电解液添加AgNO3,获得载银生物涂层,不仅可以缓解镁基材料降解过快,而且可以预防植入前期的感染问题.本实验在电解液中添加0.03 g/L、0.05 g/L、0.08 g/L的AgNO3为实验组,在纯镁表面制备含Ag量不同的涂层与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌共同培养,检测抗菌性.结果表明:不添加银的微弧氧化涂层没有抗菌性,当电解液中AgNO3添加量为0.03 g/L时获得的涂层有抗菌作用,当AgNO3添加量超过0.05 g/L,获得的涂层对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有强抗菌性能.

  • 纯镁超声微弧氧化-植酸-丝素复合处理种植体的体内降解特性

    作者:刘继光;王娅涵;李慕勤;刘苗;魏方红

    目的 为了实现纯镁种植体在体内的降解特性可调控,并赋予材料表面活性,将纯镁超声微弧氧化膜层进行植酸封孔后再进行丝素沉积,研究其可降解和骨生长关系.方法 纯镁MAO种植体为对照A组、纯镁MAO-植酸复合膜层种植体为实验B组、纯镁MAO-植酸-丝素蛋白复合膜层种植体为实验C组.将三种种植体植入兔下颌骨内,通过血尿镁离子测定检查、CBCT、SEM扫描电镜来观察不同种植体的降解特性和骨愈合情况.结果 血尿镁离子测定检查都在正常的范围,CBCT显示骨愈合情况C组>B组>A组,SEM电镜显示降解速率A组>B组>C组.3组的实验结果都具有统计学意义.结论 三组材料相比较,纯镁MAO-植酸-丝素蛋白复合处理的种植体减缓降解速率,有利于骨固定促进骨愈合佳.

  • 纯镁超声微弧氧化-植酸-葛根素涂层的细胞相容性

    作者:彭书浩;王晶彦;张慧明;戴骁焱;孙胜磊;李慕勤

    目的 为了弥补微弧氧化缺陷以及提高其生物活性,在镁超声微弧氧化(UMAO)表面制备一层植酸掺杂葛根素粒子的植酸复合涂层.方法 UMAO,植酸(phytic acid,PA)作为对照组,PA-10 μg/mL葛根素为实验组,通过带能谱SEM观察表面涂层的形貌以及进行元素分析,以小鼠成骨细胞(MC3T3-E1)为实验细胞,并通过CCK-8试剂盒检测试件表面细胞增殖和黏附能力,并采用激光共聚焦显微镜观察成骨细胞在涂层表面的铺展情况.结果 在黏附和增殖实验中,PA涂层的吸光度大于MAO涂层,PA-10 μg/mL涂层吸光度值均大于对照组,且实验结果具有统计学意义.相对于MAO涂层,PA涂层,细胞在PA-10 μg/mL涂层上充分铺展,细胞核数量多.结论 纯镁超声微弧氧化植酸-10 μg/mL葛根素复合膜层的生物活性提高了,具有佳的生物相容性.

  • 纯镁超声微弧氧化-植酸-丹参素钠复合涂层的细胞生物相容性

    作者:戴骁焱;李慕勤;李德超;张慧明;张洲铭;姜枫

    目的 为了提高纯镁的耐腐蚀性和细胞的生物相容性,对纯镁超声微弧氧化处理后,以植酸为偶联剂载丹参素钠.方法 选择小鼠成骨细胞MC3T3-E1,实验A组纯镁超声微弧氧化,B组纯镁超声微弧氧化-植酸,C组纯镁微超声弧氧化-植酸-10 μg/ml丹参素钠,通过SEM扫描电镜观察试件表面形貌、检测表面元素,CCK-8检测试件表面细胞增殖和黏附能力,通过激光共聚焦显微镜检测试件表面细胞表达的骨架伸展形态.结果 3组材料表面细胞的黏附、增殖能力顺序为C组>B组>A组,各组试件表面细胞的生长和伸展情况C组佳,B组次之,A组低,纯镁超声微弧氧化-植酸-丹参素钠复合涂层对成骨细胞MC3T3-E1黏附、增殖有不同程度的促进作用,并提高了细胞生物活性,对A、B、C三组实验结果进行统计学分析均具有统计学意义.结论 纯镁超声微弧氧化涂层通过植酸偶联载10 μg/ml丹参素钠涂层的细胞相容性佳.

  • 纯镁微弧氧化-NaOH(HF)-硅烷复合处理涂层细胞相容性研究

    作者:刘继光;张翀睿;李慕勤;孙玉龙;刘江

    目的 针对纯镁微弧氧化涂层存在孔隙,研究纯镁经过微弧氧化-氢氟酸-硅烷偶联和微弧氧化-氢氧化钠-硅烷偶联后处理的材料细胞相容性.方法 试验材料分为三组,A组纯镁微弧氧化涂层,B组为微弧氧化-HF-硅烷偶联剂处理涂层,C组微孤氧化-NaOH-硅烷偶联剂处理涂层.采用CCK-8检测成骨细胞增值情况,碱性磷酸酶检测细胞活性,激光共聚焦检测成骨细胞粘附能力,扫描电镜观察细胞附着情况.结果 三组试样随着时间增加,细胞的粘附、增殖、分化能力均得到提高;在相同时间内,C组高于B组,B组高于A组.结论 纯镬微孤氧化经后处理材料细胞相容性好于纯镁微孤氧化材料,其中纯镁微孤氧化-NaOH-硅烷偶联处理的材料,生物相容性好.

  • 不同浓度尿素对医用纯镁电解液微弧放电含氮氧化镁膜层耐蚀性及体外生物活性的影响

    作者:曲立杰;马春力;刘苗;刘安奇;王晶彦;李海涛;刘冬梅;李慕勤

    目的 为降低医用纯镁的降解速度并提高生物活性,对其进行微弧氧化表面涂层处理,研究微弧氧化电解液中添加不同浓度尿素对涂层耐蚀性及生物活性的影响.方法 在硅酸钠电解液中分别添加5 g/L、10 g/L和15 g/L尿素,微弧氧化电压为400 V,氧化时间为10 min.温度为37℃的环境下进行体外模拟,采用扫描电镜观察微弧氧化试样表面形貌,并利用能谱仪分析涂层表面的钙磷比.通过质量变化,计算试样浸泡21 d后的失重率.结果 尿素含量为0 g/L、5g/L、10 g/L、15 g/L的膜层孔径均匀,涂层以MgO为主,且涂层中的氮的质量百分含量分别为0%、1.70%、2.10%和2.11%.当尿素含量为15 g/L后,涂层中氮元素含量无明显增加,且涂层表面有通孔及裂纹生成.浸泡21 d后材料表面的钙磷比分别为1.33、1.37、1.50和1.40.未添加尿素的试样失重率达到14.3%,尿素含量分别为5 g/L、10 g/L、15 g/L时,失重率分别3.87%、2.5%和6.57%.结论 硅酸盐电解液中添加尿素含量为10 g/L,微弧氧化制备的含氮镁合金涂层的体外浸泡表面钙磷比大,失重率低.

  • 纯镁含锌微弧氧化生物涂层对成骨细胞生物活性的影响

    作者:于婷婷;李德超;李慕勤;王金刚;刘力晨

    目的 为了调控纯镁的医用活性,将纯镁超声微弧氧化涂层进行化学镀锌,研究其对成骨细胞增殖和分化的影响.方法 将纯镁超声微弧氧化后,进行化学镀锌,制备出表面含锌的涂层材料.实验分为三组:A组为超声微弧氧化对照组(MAO),B组为化学镀锌实验组(MAO-Zn),C组为碱处理后化学镀锌实验组(MAO-NaOH-Zn),用扫描电镜(SEM)测量与研究各组试件表面的形态,激光共聚焦显微镜观察成骨细胞的早期形态,用CCK-8法检测细胞增殖,并检测成骨细胞ALP活性.结果 扫描电镜和激光共聚焦显示C组和B组表面细胞的生长和黏附均优于A组,C组优于B组.CCK-8和ALP的检测结果显示三组材料表面细胞的增殖、活性为C组>B组>A组,三组的比较差异均具有统计学意义.结论 含锌MAO涂层具有良好的生物相容性,而经碱处理后的镀锌涂层生物相容性佳.

  • 纯镁超声微弧氧化-NaOH-硅烷-丝素复合处理膜层的细胞相容性

    作者:刘明达;段峰;李慕勤;裴魏魏;陈洪伟;王爽

    目的 针对纯镁微弧氧化膜层腐蚀和活性弱问题,本文对纯镁材料进行超声微弧氧化膜层结合NaOH-硅烷-丝素蛋白复合处理,探讨不同处理膜层对成骨细胞黏附、增殖的影响,为新型医用植入材料应用提供临床研究依据.方法 超声微弧氧化处理(简称UMAO)作为对比组(A组),UMAO-NaOH-硅烷后,丝素浸渍处理时间分别30 min(B组)和90 min(C组)为实验组,上述材料进行成骨细胞的生长、黏附、增殖实验研究.利用扫描电镜和激光共聚焦显微镜表征膜层表面形貌和细胞早期形态.利用CCK-8和ALP分别检测成骨细胞增殖情况和活性.结果 实验组表面成骨细胞的生长和黏附均优于A组,并且C组的结果优于B组.三组材料表面上细胞的增殖、活性为C组>B组>A组,三组比较差异性均具有统计学意义.结论 纯镁材料经UMAO膜层结合NaOH-硅烷-丝素蛋白复合处理后,其生物相容性有所改善,而经复合处理结合丝素蛋白浸渍90 min后的纯镁膜层生物相容性佳.

  • 纳米SiO2对纯镁超声微弧氧化涂层组织结构及性能的影响

    作者:马臣;高燕;李慕勤;李明;王晶彦;张德秋

    采用超声微弧氧化技术,在硅酸盐电解液中添加n-SiO2,研究不同添加量对纯镁生物涂层组织结构及性能的影响.分析涂层形貌及相结构,测定涂层厚度、涂层结合力、摩擦系数、电化学腐蚀性能.结果表明:添加n-SiO2粒子,涂层表面形成更多均匀细小孔,形成了含n-SiO2粒子涂层,随着n-SiO2含量从0 g/L增加到7.5 g/L,涂层主相MgO向MgSiO3变化,涂层Si含量增多,涂层厚度从10.26 μm增加到13.32 μm,结合强度从4.9N增大到7.4N,摩擦系数从1.1下降到0.6.其中,添加n-SiO2含量为7.5 g/L时,超声微弧氧化涂层与基体有高结合强度,且耐摩擦系数小,耐蚀性好.

  • 纯镁微弧氧化载绿原酸复合膜层的家兔骨结合能力研究

    作者:韩旭;刘继光;李慕勤;姚海涛;王晶彦;彭书浩

    目的 纯镁骨钉经微弧氧化-硅烷偶联及加载杜仲提取物绿原酸后,以期增强在动物体内的早期骨结合能力及调控降解速率.方法 以纯镁微弧氧化(microarc oxidation,MAO)为对照A组,MAO-硅烷为B组,MAO-硅烷-杜仲提取物绿原酸0.003 75 g/ml为C组,植入18只家兔单侧下颌骨中,植入前采用扫描电镜观察镁钉植体表面形态,锥形束CT(CBCT)观察植入8周后植体表面骨结合及植体表面吸收情况,HE染色观察植入2周、4周、8周后植体表面细胞形态及成骨性.结果 纯镁骨钉微弧氧化表面随着硅烷偶联及载药处理后,表面空隙逐渐缩小实现封孔,CBCT观察第8周植体表面附着新生骨组织能力及耐降解能力均为C组>B组>A组,HE染色显示镁钉周围新生骨细胞及骨组织能力C组>B组>A组.结论 纯镁骨钉经超声微弧氧化-硅烷处理加载杜仲提取物绿原酸0.003 75 g/ml复合涂层可减缓在动物体内降解性,并具有良好的促进骨结合和早期骨生长的能力.

  • 超声微弧氧化制备纯镁-硅烷-人乳铁蛋白复合膜层的细胞生物相容性研究

    作者:沈柏芳;肖月;张慧明;李慕勤;刘洋;李翀乾;赵聪

    目的 制备纯镁超声微弧氧化(UMAO)-硅烷载不同浓度人乳铁蛋白(HLF)复合膜层,研究其对成骨细胞的影响.方法 以纯镁UMAO-硅烷为对照组,分别添加浓度为0.05 mg/ml、0.1 mg/ml、0.2 mg/ml的HLF为实验组,研究细胞黏附、增殖、形态情况.结果 Cell Counting Kit-8(CCK-8)测定的光密度(OD)值,细胞黏附与增殖均为C组>D组>B组>A组,各组随时间增长呈递增趋势,各组数据分析均具有统计学差异.激光共聚焦镜下示C组细胞数量与形态优.结论 纯镁UMAO-硅烷-0.1 mg/mlHLF复合膜层成骨细胞相容性佳.

  • 纯镁超声微弧氧化-植酸-丝素复合处理涂层的细胞生物相容性

    作者:刘继光;王爽;李慕勤;魏方红;陈洪伟;刘明达

    目的 通过对纯镁超声微弧氧化表面进行植酸及丝素的复合处理,调控纯镁超声微弧氧化的耐腐蚀性和提高细胞生物相容性.方法 实验分为三组,A组纯镁超声微弧氧化,B组纯镁超声微弧氧化-植酸,C组纯镁超声微弧氧化-植酸-丝素.通过SEM扫描电镜观察表面形貌,CCK-8(Cell Counting Kit-8)检测细胞增殖和粘附能力,通过激光共聚焦显微镜检测细胞粘附形态,ALP(碱性磷酸酶)检测细胞碱性磷酸酶活性.结果 B组纯镁MAO-植酸处理后,与A组纯镁MAO表面形态比较,减少了膜层微孔和裂纹,由于丝素蛋白与植酸的羟基发生了氢键及配位键作用,使C组纯镁MAO植酸-丝素较A、B两组更易于成膜,增加生物活性.结论 经过超声微弧氧化-植酸-丝素复合处理后的试件,其生物相容性明显提升,优于其他两组.

  • 镁微弧氧化-OH-HF复合处理涂层细胞相容性研究

    作者:李德超;刘力晨;李慕勤;于婷婷

    目的 对纯镁超声微弧氧化经OH-HF复合处理涂层进行成骨细胞的生物相容性检测,评价纯镁表面微弧氧化经不同符合处理涂层后的细胞相容性.方法 纯镁超声微弧氧化-NaOH-HF为A组、纯镁超声微孤氧化-NaOH为B组、纯镁超声微孤氧化为C组.MC3T3-E1细胞体外培养于各组材料表面,采用激光共聚焦显微镜、CCK-8、ALP方法对培养不同时间的成骨细胞生长、黏附、增殖以及活性进行检测.结果 MC3T3-E1细胞培养40 min、80 min、120 min,不同组细胞黏附差异有统计学意义(P<0.05),A组>B组>C组;激光共聚焦显微镜观察细胞接种4h后的形态,A,B材料表面成骨细胞形态良好,均优于C组,A组材料表面细胞伸展性更好;CCK-8培养12 h、24 h、48 h定量检测其增殖,不同组之间P<0.05有差异,具有统计学有意义;ALP功能活性检测培养1d、4d、7d,A组>B组>C组,均有统计学意义.结论 A和B组均具有良好的生物相容性,其中纯镁超声微孤氧化-OH-HF复合处理涂层的生物相容性佳.

  • AgNO3对超声微弧氧化纯镁生物涂层组织及性能影响

    作者:刘继光;李喜峰;高燕;王晶彦;张德秋;李慕勤

    目的 纯镁表面采用超声微弧氧化技术,在电解液中添加AgNO3,探讨其对生物涂层组织及性能影响,为后续抗菌性和生物相容性试验提供实验基础.材料与方法 电参数相同条件下,采用硅酸盐系镀液为对照组,在其基础上添加不同含量AgNO3为实验组,观察涂层表面和断面形貌、涂层相结构及成分分析,测定涂层结合力、摩擦系数和电化学腐蚀性能.结果 添加AgNO3后,电解液导电能力增强,涂层表面微孔孔径增大,微弧数目减少,致密层更加致密,并有Ag新相产生.随着AgNO3含量增加,涂层结合力变大,摩擦系数变小,耐蚀性提高.结论 添加AgNO3后,涂层形成Ag新相,表面微孔孔径增大,致密层更加致密,提高了涂层结合力、耐磨性和耐蚀性.

  • 纯镁超声微弧氧化-植酸-载锌、铜复合膜层植入体动物植入研究

    作者:刘继光;范继文;姚海涛;王晶彦;李慕勤

    目的 探讨纯镁超声微弧氧化-植酸-载锌、铜复合改性对纯镁植入体骨结合的影响.方法 以纯镁微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)A组为对照组,实验组为MAO-植酸B组、MAO-植酸-载锌C组、MAO-植酸-镀铜D组,植入兔子下颌骨中,通过扫描电镜观察植入体膜层的形貌,锥形束投照计算机重组断层影像设备(Cone beam CT,CBCT)观察植入体与骨界面结合与降解情况,HE染色观察骨组织形态,免疫组化观察骨界面BMP-2情况及灰度值变化.结果 通过CBCT的观察其骨性结合较好的为6W时的C组和D组,A组较B组差.HE染色、免疫组化分析及灰度值的统计学分析,均表现出C组和D组好于B组,B组好于A组,并具有统计学意义.结论 纯镁经超声微弧氧化-植酸-载锌、铜复合处理后,减缓了镁基体的溶解,具有更强的促进骨结合的能力.

  • 纯镁超声微弧氧化-植酸-载锌复合膜层的细胞相容性

    作者:肖月;陈洪伟;李慕勤;王爽;刘明达;魏方红

    目的 为调控医用纯镁的降解速度和赋予材料表面生物活性,对其表面进行超声微弧氧化(UMAO)、植酸、裁锌复合处理,研究不同处理对成骨细胞生物相容性影响,为纯镁在临床上应用提供依据.方法 以纯镁UMAO为对照组(A组),纯镁UMAO-植酸(B组)和纯镁UMAO-植酸-载锌(C组)为实验组.通过碱性磷酸酶(ALP)和Cell Counting Kit(CCK-8)试剂盒、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等方式检测不同处理膜层细胞相容性.结果 ALP和CCK8测定的吸光率,B组大于A组,C组高于B组,膜层表面细胞相容性随时间呈递增趋势,其中纯镁UMAO-植酸-载锌复合膜层具有优的成骨细胞相容性.据统计学分析,A、B、C三组结果均具备统计学意义.结论 UMAO-植酸-载锌复合处理后膜层的细胞相容性好,UMAO-植酸处理次之,UMAO组低.

  • 纯镁及两种不同涂层纯镁的溶血现象

    作者:赵刚;吴艳娟;胡津;刘广义;李德超

    背景:尽管作为植入材料镁具有良好的生物相容性及可降解吸收等优点,但镁腐蚀过快,它的快速腐蚀将引起其机械性能在骨组织康复之前就显著下降.目的:检测纯镁及微弧氧化、二水磷酸氢钙涂层后的纯镁的血液相容性.方法:将纯镁及微弧氧化、二水磷酸氢钙两种涂层后的纯镁浸提液与抗凝稀释兔血接触,阴性对照组用为生理盐水,阳性对照为蒸馏水.混匀后离心,用分光光度计测定其上清液的A值,计算溶血率.结果与结论:未经处理的纯镁浸提液组溶血率为52.34%,微弧氧化涂层后的纯镁浸提液组溶血率为0.32%,二水磷酸氢钙涂层后的纯镁浸提液组溶血率为0.14%,阴性对照组溶血率为0,阳性对照组溶血率为100%.提示未经处理的纯镁出现了较严重的溶血现象,涂层后的纯镁血液相容性良好,溶血率小于5%,符合国家标准.

  • 纯镁复合硅烷/植酸载锌膜层的细胞相容性实验研究

    作者:明堃;李德超;李慕勤;王心彧;张慧明;焦玉凤

    目的:制备纯镁复合硅烷/植酸载锌膜层,希望可以改善纯镁的耐腐蚀性及其细胞生物相容性.方法:制备纯镁阳极氧化、阳极氧化-硅烷处理、阳极氧化-硅烷/植酸双复合处理及硅烷/植酸双复合载Zn试样,采用扫描电镜观察涂层表面形貌,并进行分析元素,通过CCK-8检测细胞增殖和黏附能力,激光共聚焦检测细胞黏附形态.结果:纯镁阳极氧化表面存在微孔,复合处理起到封孔的作用,载不同浓度锌增加了细胞增殖和黏附能力,其中阳极氧化-硅烷/植酸双复合载Zn 20 g/L可防止细胞液浸入,生物相容性佳.结论:纯镁阳极氧化-硅烷/植酸双复合载Zn 20 g/L膜层,细胞增长和形态铺展好,明显促进了成骨细胞在材料表面的增殖、黏附能力及其生物功能表达.

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