让昨天告诉今天生物高分子材料及其制品的研究与发展

让昨天告诉今天:生物高分子材料及其制品的研究与发展作者：《中国组织工程研究与临床康复》学术部作者单位：《中国组织工程研究与临床康复》学术部,辽宁省沈阳市,110004刊名：中国组织工程研究与临床康复英文刊名：JOURNALOFCLINICALREHABILITATIVETISSUEENGINEERINGRESEARCH年，卷(期)：2009，13(8)被引用次数：0次相似文献(10条)1.学位论文王泓材料疲劳裂纹扩展和断裂定量规律的研究2002该文系统地分析和总结了中外文献对高塑性材料、低塑性材料和脆性材料,包括金属材料、高分子材料和陶瓷材料的疲劳裂纹扩展微观机制和宏观力学模型的研究结果,进而采用理论分析与实验研究相结合的方法,从微观和宏观两个方面对疲劳裂纹扩展的一般规律、影响因素、微观机制、力学条件和宏观规律及其定量理论进行了深入的研究,给出了为实验结果所验证的接近完善的疲劳裂纹扩展表达式.2.期刊论文王昊.张西正.田丰.张永亮.李瑞欣骨组织工程支架材料-医疗卫生装备2003,24(8)寻找理想的支架材料是目前骨组织工程研究的热点.本文对用于骨组织工程支架材料的高分子材料、陶瓷材料、天然生物衍生材料及两者的复合材料等的研究现状进行综述,并分析了这些材料的优缺点及骨组织工程支架材料发展趋势.3.学位论文周晓东碳化硅陶瓷材料先驱体-有机硅聚合物的合成、性能及改性和应用研究1996该文对碳化硅陶瓷材料的先驱体-有机硅聚合物的合成、性能进行了研究,并通过聚合物共混及SiC颗粒填充对先驱体聚合物进行了改性.在此基础上,通过聚合物先驱涂层转化法在碳纤维表面涂覆了一层抗高温氧化并能改善碳纤维与金属基体润湿性及相容性的SiC涂层;利用碳化硅颗粒填充的有机硅聚合物及其共混物体系作为先驱体(或基体先驱体)制得了SiC陶瓷材料及碳纤维增强的SiC陶瓷基复合材料.4.期刊论文张卫东.冯小云.孟秀兰.ZhangWeidong.FengXiaoyun.MengXiulan国外隐身材料研究进展-宇航材料工艺2000,30(3)简单回顾了从二次世界大战至今几十年间,国外隐身材料的发展历程;系统综述了国外在陶瓷材料、导电高分子材料、晶须材料、纳米材料、手征材料等新型隐身材料研究方面所取得的进展;从耐高温隐身材料、智能隐身材料、等离子体隐身三个方面入手,重点介绍了国外近年来在隐身材料领域的最新进展;并且指出了隐身技术未来的发展方向.5.学位论文肖云飞聚甲基丙烯酸甲酯基复合材料人工骨板的制备及性能研究2009由于各种疾病、创伤及交通事故等造成的骨组织损伤，已成为常见病和多发病。临床上广泛使用的人工替代材料，主要有生物医用金属及合金、生物陶瓷、生物医用高分子材料等。根据临床使用部位及要求的不同，已有多种材料及产品获得了应用。本论文是以颅骨、骨折固定板为研究背景，选择了聚甲基丙烯酸甲酯基复合材料为研究对象，研制出无机纤维增强PMMA/HA复合材料人工骨板。其材料结构特点在无机纤维与PMMA复合体表面涂覆了羟基磷灰石微粉。与单一PMMA相比，提高了复合材料的力学性能，综合性能优于人体颅骨、胫骨，改善了材料的生物活性和生物相容性。采用多层涂覆和模压技术制备复合材料人工骨板。针对复合材料人工骨板的物理性能和力学性能，研究了含胶量、模压温度、模压压力、模压时间等对复合材料力学性能的影响，重点研究了含胶量与复合材料韧性的关系。利用扫描电镜观察复合材料的微观形貌，依据相关国家标准测定了复合材料的含胶量、密度、吸水率及力学强度。利用水滴实验法测定复合材料的润湿性。通过实验得到了最佳组分和成型工艺参数：模压温度为120℃，模压时间为8h，模压压力为14MPa。含胶量达到55.58％时，力学性能达到最好，力学测试结果：拉伸强度为80.5MPa，压缩强度为129.9MPa，弯曲强度为100.7MPa，冲压剪切强度为156.3MPa，冲击韧性为13.6KJ/㎡，优于人体颅骨力学强度，和人体胫骨力学强度相当。密度为1.36g/Cm3，吸水率低于O．9％。为了进一步提高复合材料的生物活性和成骨性，在模拟体液中对复合材料进行表面改性及稳定性试验。结果显示：材料经模拟体液浸泡后表面会沉积一层与骨无机成分相似的类骨磷灰石物质，且试样表面逐渐生成针状、片状及近似球状的类骨磷灰石，属于与人体组织具有良好结合的B型碳酸羟基磷灰石。力学强度（拉伸强度、压缩强度）测试结果显示，材料力学性能保持基本稳定，说明该复合材料具有安全可靠性。6.会议论文崔宏祥.赵润娴.张建.毕大森.马玉春.王颖等通道转角挤压技术研究现状及其在材料加工中的应用2006本文综述了国内外目前用等通道转角挤压技术在金属、有色金属、陶瓷及高分子材料方面的研究现状,给出了由试验研究阶段向工业应用转化最新研究成果.对该技术的发展趋势以及前景作出了预测.7.期刊论文《中国组织工程研究与临床康复》杂志社学术部中国生物材料的临床应用及产业化步伐-中国组织工程研究与临床康复2010,14(25)文章导语:○1999年中国颁布实施当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南,其中生物材料得到重点扶持.○2000年中国实施国家计委关于组织实施新材料高技术产业化专项的公告,其中明确了发展生物材料对国民经济有重要支撑作用.8.学位论文林开利纳米磷酸钙、硅酸钙及其复合生物与环境材料的制备和性能研究2008本论文在制备磷酸钙(β-Ca3(PO4)2,β-TCP;Ca10(PO4)6(OH)2,HAp)纳米粉体、水合硅酸钙(Ca5Si6O16(OH)2·4H2O,Tobermorite;Ca6Si6O17(OH)2,Xonotlite)纳米线、硅酸钙(CaSiO3,CS)超细粉体和纳米线、β-TCP/CS和HAp/CS纳米复合粉体的基础上,研究了水合硅酸钙Tobermorite纳米线的体外生物活性和降解性；研究了磷酸钙和硅酸钙纳米粉体的烧结性能和烧结体的相关性能；研究了β-TCP/CS和HAp/CS纳米复合生物陶瓷的制备及复合比例对材料的力学性能、生物活性和降解性的影响规律；探索了高强度大孔β-TCP和CS陶瓷支架材料的制备技术、具有天然松质骨结构的β-TCP和CS陶瓷支架材料的制备技术,并研究了多孔支架材料的生物相容性、生物活性、降解性和骨修复性能；最后还探索了HAp对水溶液中酚类化合物吸附性能。具体研究内容和结果如下：1、(1)应用化学沉淀法、水热微乳液法、超声化学法和水热均相沉淀法,并通过控制工艺条件可以制备得到不同形貌、结晶度、颗粒尺寸和比表面积的HAP纳米粉体；(2)采用化学沉淀法可以规模化制备得到颗粒尺寸约80～100nm的β-TCP纳米粉体；(3)采用水热微乳液法制备得到分散性良好的、颗粒细小且晶粒尺寸分布窄的Tobermorite纳米线,纳米线的直径约30～50nm,长度最高达10多微米；(4)采用简单的水热处理法制备了分散性良好的Xonotlite纳米线,粉体直径约10～30nm、长度可以达10多微米,Xonotlite纳米线于800℃煅烧2h获得CS纳米线,粉体的形貌和尺寸基本保持不变；(5)采用两步化学沉淀法制备得到复合比例可控的、分散性良好的β-TCP/CS和HAp/CS纳米复合粉体,粉体颗粒尺寸分别为20～80nm和10～30nm。2、研究了Tobermorite纳米线的体外生物活性和降解性。研究表明Tobermorite纳米线在模拟体液(Simulatedbodyfluid,SBF)中具有良好的生物活性(诱导沉积类骨HAp的能力)和降解性。在SBF中浸泡3d,表面即完全被类骨Hgp覆盖；14d的降解率达24.5wt.％。Tobermorite纳米线降解后溶液介质的pH明显升高,该性能使其可被应用于中和聚酯类生物高分子的酸性降解产物,以避免这类传统高分子材料因降解产生的酸性产物而引发的无菌性炎症反应。研究结果显示Tobermorite纳米线有望作为良好的可降解生物活性增强体应用于制备生物活性复合材料。3、以纳米粉体为原料,采用干压、冷等静压成型技术,通过控制烧结工艺制备了磷酸钙和硅酸钙生物陶瓷材料。研究表明纳米粉体具有良好的烧结活性,并可以制备得到晶粒细小的、高致密度的烧结体,从而获得力学性能良好的磷酸钙和硅酸钙生物陶瓷材料：(1)采用常规无压烧结工艺制备了高强度的β-TCP生物陶瓷,其抗弯强度高达200MPa,是微米粉体烧结体的2倍,且明显高于文献报道的结果。(2)采用放电等离子体烧结工艺(SparkPlasmaSintering,SPS)制备得到透明β-TCP生物陶瓷,平均晶粒尺寸约250nm,具有良好的透光性能、最大透光率约52％(1mm厚)。细胞相容性研究结果表明,透明β-TCP生物陶瓷对骨髓间质干细胞的增殖作用明显高于常规的通用聚乙烯培养板,可望作为新型的细胞培养载体材料和医学窗口材料。(3)常压下,采用简单的两步烧结工艺(Two-stepSinteringMethod,TSM)制备得到平均晶粒尺寸为193nm的致密.HAp纳米生物陶瓷材料,其晶粒尺寸明显低于传统的无压烧结工艺(高达765nm),TSM制备得到的HAp纳米生物陶瓷材料的韧性达1.18MPa·m1/2,较无压烧结工艺提高了约60％。(4)采用CS纳米线于1100℃无压烧结3h可以获得抗弯强度约146MPa、与人体皮质骨强度的上限值相当,其强度较CS超细粉体烧结体提高了约53％,而弹性模量也与人体致密骨相当。研究结果表明采用纳米线有望获得力学强度较好的CS生物陶瓷材料。(5)CS生物陶瓷具有良好的生物活性、降解性和细胞相容性,在SBF中浸泡1d后即可在表面沉积一层类骨HAp层,表明材料具有良好的生物活性,在Tris-HCl缓冲液浸泡28d的降解率达27.85％、远高于β-TCP的降解率(仅2.51％),骨髓间质干细胞的贴壁和增殖实验表明CS陶瓷具有良好的生物相容性。研究结果表明CS生物陶瓷材料有望作为新型的可降解生物活性骨修复材料。4、以纳米复合粉体为原料,采用干压、冷等静压成型技术,并采用无压烧结工艺制备了β-TCP/CS纳米复合生物陶瓷材料。研究表明复合生物陶瓷的力学性能、生物活性和降解性可以通过复合比例加以有效调控。当β-TCP的复合比例高于50wt.％时,即可制备得到力学强度与人体皮质骨相当的复合生物陶瓷材料,且强度随β-TCP复合比例的提高明显升高；而当CS的复合比例超过30wt.％时,材料郎显示优越的生物活性,在SBF中浸泡1d即完全被类骨HAp层覆盖,且复合陶瓷的生物活性和降解性随CS组分的含量增加而提高。5、以纳米复合粉体为原料,采用干压、冷等静压成型技术,并采用无压烧结工艺制备了CS/HAp纳米复合生物陶瓷材料。研究表明复合生物陶瓷的力学性能、生物活性和降解性可以通过复合比例加以有效调控。通过调节复合比例,CS/HAp复合陶瓷的抗弯强度可以控制在98.06～221.30MPa,当CS复合比例高于50wt.％时,材料的强度显著高于人体皮质骨,而弹性模量与人体致密骨相当。复合陶瓷的生物活性和降解性随CS组分含量的提高而增强。6、采用添加造孔剂法、注浆成型工艺和泡沫浸渍工艺制备了多孔β-TCP和CS生物陶瓷支架材料。实验表明采用添加造孔剂法和注浆成型工艺制备得到的材料力学强度较好,采用注浆成型工艺和泡沫浸渍工艺可以获得孔连通性良好的多孔陶瓷支架材料,而采用泡沫浸渍工艺还可以获得与天然松质骨结构相类似的多孔陶瓷支架材料。同时,采用纳米粉体可以制备得到力学强度良好的β-TCP多孔陶瓷支架材料。SBF浸泡实验表明,CS支架在SBF中浸泡1d表面就全部被类骨HAp层覆盖住,同时支架材料具有良好的降解性,气孔率为63.1％的支架材料7d的降解率达7.14％。研究结果表明多孔CS生物陶瓷支架材料有望作为新型的可降解生物活性骨修复材料和骨组织工程支架材料。7、研究了多孔β-CS和CS生物陶瓷支架材料的非骨性环境下的生物学行为、以及兔子颅骨的缺损修复性能。研究表明,多孔CS生物陶瓷在早期血管化、新生组织长入、材料降解性和骨修复能力等方面均较传统的β-