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载银氧化锌复合涂层在骨科领域中的应用前景
在骨科领域,内置物术后感染是较为严重的并发症,既可能导致手术失败,也可能引起败血症、骨髓炎,甚至死亡.骨折术后延迟愈合或不愈合导致的骨不连在临床中也十分常见.纳米银在骨科中展现了良好的抗菌特性,但纳米银的细胞毒性和生物相容等问题仍不能忽视.纳米氧化锌具有抗菌活性的同时也可以促进成骨活动.将纳米银和纳米氧化锌结合成载银氧化锌复合物既可以减少高剂量纳米银导致的细胞毒性,又能提高抗菌活性,促进成骨.但载银氧化锌复合物的临床研究较少,真正应用于骨科还需要进一步研究.
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纤维连接蛋白与钙磷复合涂层的初步研究(二)复合涂层对细胞粘附的影响
目的探讨纯钛表面纤维连结蛋白、钙磷复合涂层对细胞粘附的影响.方法采用纤维连结蛋白、钙磷共沉积的方法,对商用纯钛表面进行复合涂层的表面改性,MTT法分析细胞的早期粘附(4小时内),荧光显微镜原位观察细胞在复合涂层表面的分布情况.结果复合涂层较单独涂层更能促进细胞的早期附着,荧光原位观察显示细胞在复合涂层表面分布均匀,呈现不同的粘附时相.结论通过纤维连结蛋白、钙磷复合涂层对纯钛的表面改性能够提高其表面的生物学活性.
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纤维连接蛋白与钙磷复合涂层的初步研究(一)复合涂层的制备
目的探讨商用纯钛表面纤维连结蛋白与钙磷复合涂层的可行性.方法采用纤维连结蛋白、钙磷共沉积的方法,对商用纯钛表面进行复合涂层的表面改性.结果扫描电镜显示,单纯钙磷涂层和复合涂层的纯钛表面均见有晶体形成,但晶体形态存在一定的差异;EDX显示晶体的主要成份为钙磷,Ca/P=1.50.结论本研究表明通过纤维连结蛋白与钙磷复合涂层对纯钛的表面改性具有可行性.
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钛基表面纳米银复合涂层的缓释性能
背景：骨科植入材料表面改性可以减少或避免细菌黏附，利用金属表面的特殊涂层释放抑菌及杀菌成分可以预防骨科术后感染。目的：选择不同的制备参数，在医用纯钛表面沉积羟基磷灰石/纳米银复合涂层，观测复合材料表面银离子在模拟体液中的缓释性能。方法：利用脉冲电化学方法，在含银、钙、磷离子的溶液中实现纳米银和羟基磷灰石在钛表面的共沉积，再高温烧结处理制得复合涂层钛材料，用扫描电镜、X 射线衍射仪、能谱仪对其形貌、组成进行表征。将分别含有0.5，1 mmol/L银的复合涂层钛材料浸泡在模拟体液中，在不同的时间点用原子能吸收光谱法检测Ag+浓度。结果与结论：复合涂层是由纳米针状羟基磷灰石和点状的银颗粒相互交织成的网状结构，纳米银颗粒在涂层中均匀分布。高温处理后涂层变得致密，羟基磷灰石的晶化度提高，银颗粒在烧结后无团聚现象。在模拟体液中，第1-7天Ag+释放量大，第7-30天Ag+释放量趋于稳定并维持有效抗菌浓度。含0.5 mmol/L银复合涂层钛材料在30 d时Ag+释放总量低于细胞毒性浓度，含1.0 mmol/L银复合涂层钛材料在30 d时Ag+释放总量接近细胞毒性浓度的临界值，因此含0.5 mmol/L银电解液制备的材料用于临床更安全可靠。
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羟磷灰石聚乙烯复合生物活性涂层的生物力学评价
目的:对具有生物活性的羟磷灰石聚乙烯复合涂层进行生物力学性能评估.方法:利用狗经皮质骨植入模型,以无涂层钛合金假体作为对照,植入一定时间后,在力学实验机上,分别对羟磷灰石聚乙烯复合涂层和对照组进行推出实验,测定骨-涂层界面剪切强度.结果:羟磷灰石聚乙烯复合涂层各时间组的剪切强度值均大于无涂层对照组,是对照组的3∽5倍,统计学有显著差异方差分析P＜0.01.剪切强度随时间增加而增强,至12周达大值.结论:羟磷灰石聚乙烯复合涂层其界面剪切强度比无涂层对照组明显增大,显示其良好的生物力学性能,为达到长期生物学固定提供了一种有效方法.
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多孔钙磷陶瓷表面浸涂制备明胶/HA复合涂层
目的 采用有机泡沫浸渍法制备β-磷酸三钙(β-TCP)多孔生物陶瓷,以明胶/羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)复合浆料对其进行表面浸涂处理.本研究旨在保证高孔隙率的前提下提高多孔支架的综合性能. 方法 利用X-射线衍射仪对β-TCP多孔生物陶瓷进行相组成分析,并研究多孔支架涂覆前后的孔隙率和孔隙特征的变化以及不同明胶/HA比例对支架性能的影响. 结果 β-TCP多孔生物陶瓷烧结后的主要成分为(Ca,Mg)3(PO4)2和β-Ca2P2O7.涂覆前后多孔支架的孔隙率并没有发生明显改变,但涂覆处理后表面粗糙度明显增大,涂层与支架具有良好的结合界面,涂层中有大量的微孔存在. 结论 涂覆处理在β-TCP多孔生物陶瓷支架孔隙率基本不变的情况下,成功地在其表面制备出明胶/HA复合涂层,随之形成的粗糙表面形貌,将有利于细胞的早期粘附.
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钛合金种植体表面生物活性因子缓释涂层的构建及生物学评价
目的 探讨在纯钛及其合金种植体表面构建生物活性因子缓释涂层的可行途径.方法 通过模拟体液仿生沉积法在钛合金种植体表面构建钙磷离子/神经生长因子(nerve growth factor,NGF)复合涂层,扫描电镜观察表面形貌、检测厚度,声发射划痕仪检测结合强度;ELISA法检测涂层所含NGF的总量及体外缓释规律;倒置相差显微镜观察释出的NGF对大鼠骨髓间充质于细胞定向成骨细胞分化诱导的影响.结果 本实验制备的复合涂层具有粗糙的表面,平均厚度为(11.2±0.26)μm,平均临界载荷为(6.8±0.37)N;所含的NGF可在体外缓释2周以上,并具有生物活性.结论 模拟体液仿生沉积法可在钛合金种植体表面成功构建具有缓释生物活性因子能力的复合涂层,其释出的NGF可促进成骨.
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宽带激光熔覆工艺参数对梯度生物陶瓷复合涂层组织与烧结性的影响
采用宽带激光熔覆技术,在Ti-6Al-4V合金上制备了梯度生物陶瓷复合涂层,并研究了宽带激光熔覆工艺参数对梯度生物陶瓷涂层显微组织与烧结性的影响.结果表明:当光斑尺寸D、扫描速度V不变时,随着输出功率P的增加,生物陶瓷涂层的致密度逐渐下降;随着输出功率P的增加,生物陶瓷层中的孔隙率逐渐增大.当P=2.3 KW时,生物陶瓷层中组织致密,孔隙率低(5.11%),当P=2.9 KW时,生物陶瓷涂层组织致密度差,孔隙率高达21.32%.生物陶瓷涂层显微硬度分析表明,P=2.3 KW时,显微硬度高值约为 1 100 HV.本实验条件下,宽带激光熔覆梯度生物陶瓷复合涂层的佳工艺参数为P=2.3 KW,V=145 mm/min,D=16mm×2mm.
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复合玻璃梯度涂层种植体的实验研究
目的:研究亚音速火焰喷涂方法制备的三种表面复合梯度涂层种植体的骨结合界面情况.方法:在钛合金(Ti-6Al-4V)表面形成三组涂层种植体,8Ti2G组:表面喷涂80％钛(Ti)粉+20％玻璃(G)粉(质量比=8∶2)；HA组:喷涂80％钛(Ti)粉+20％玻璃(G)粉作为底层,在其上喷涂100％羟基磷灰石(HA)粉；8H2B组:喷涂80％钛(Ti)粉+20％玻璃(G)粉作为底层,在其上喷涂80％羟基磷灰石(HA)粉+20％生物活性玻璃(BG)粉.选择8只3月龄的杂种犬,拔除双侧下颌前磨牙,待拔牙创愈合后,将三组种植体分别植入双侧无牙区的下颌骨内,术后4周和12周分别处死犬4只.采用大体观察、组织学等方法观察种植体与骨的结合情况.结果:X射线显示在所有种植体周围无明显阴影,8Ti2G底釉涂层具有良好的生物相容性,8Ti2G/HA和8Ti2G/8H2B涂层种植体与骨组织均形成骨性结合,同一观察期,界面骨结合率比较有差异.结论:8Ti2G/8H2B种植体达到生物活性梯度变化,孔隙结构梯度变化.该研究为生物复合涂层的应用提供理论依据.
