羟基磷灰石/氧化铁复合涂层的制备及其诱导骨生长的生物活性

用电泳沉积法制得羟基磷灰石/壳聚糖/氧化铁(HA/CS/Fe2O3)复合涂层,经700 ℃烧结处理得到HA/Fe2O3复合涂层。 通过SEM、EDS、XRD、FT-IR、电化学和万能材料试验机等对复合涂层的表面形貌、物相组成、抗腐蚀性和结合强度进行了表征和测试,最后采用1.5SBF浸泡法对复合涂层的生物活性进行了评价。 结果表明,当悬浮液中的HA、CS与Fe2O3质量比为100∶100∶1时,所制得的HA/Fe2O3复合涂层表面粗糙,抗腐蚀性强,具有良好的诱导骨生长生物活性,基体与复合涂层结合强度可达27.5 MPa。     

造孔剂对电泳沉积制备多孔HA涂层及其生物活性的影响

采用水热法制得的羟基磷灰石(HA)纳米粉体,分别与造孔剂葡萄糖(Glu)、壳聚糖(CS)、炭粉(C)3种微粒(＜38.5 μm)配置成质量比1∶1的悬浮液,电泳沉积 烧结制备钛基多孔HA涂层,并对制得的3种多孔HA涂层在模拟体液浸泡前后的表面形貌、化学组成及物相变化进行表征。 结果表明,经700 ℃烧结处理后制得的3种多孔HA涂层在1.5倍人体模拟体液中浸泡5 d后,多孔HA涂层表面均被层状生长的碳磷灰石颗粒完全覆盖,颗粒直径在5~25 μm,说明这些多孔HA涂层均具有良好的生物活性。 其中以CS为造孔剂制得的多孔HA涂层结合强度最高,达19.5 MPa,有望开发成为新型的人骨植入生物陶瓷材料。     

HA/CuO/SrCO3梯度复合涂层的制备及体外生物活性

在羟基磷灰石(HA)悬浮液中, 以正丁醇为分散介质, 三乙醇胺为乳化剂, 成骨微量元素化合物CuO 和SrCO₃作为添加剂, Ti片为基材, 壳聚糖(CS)为造孔剂, 依次通过区带电泳分布并在反向电场作用下电 泳沉积, 得到HA/CS/CuO/SrCO₃复合涂层, 经700 ℃高温煅烧2 h后, 制得HA/CuO/SrCO₃复合涂层. 通过X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)、 能量色散光谱仪(EDS)、 劳埃德万能材料试验机、 电化学工作站、 模拟体液培养和抑菌实验等手段对复合涂层进行测试与表征. 结果表明, Ca, Cu和Sr 元素含量在HA/CuO/SrCO₃复合涂层的径向上均呈现梯度分布; 复合涂层与钛基材的结合强度达33.0 MPa; 循环伏安(CV)曲线和Tafel极化曲线测试表明, 复合涂层在N-2-羟乙基哌嗪-N′-2-乙磺酸(HEPES)模拟体液(H-SBF)中电化学性能稳定, 耐腐蚀性较强; 在H-SBF中培养24 d后, 复合涂层表面完全碳磷灰石化; 抑菌实验发现, 复合涂层粉末对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为81.82%和71.86%.     

水热电沉积羟基磷灰石/Ti复合涂层的研究

在水热电沉积羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称HA）涂层的电解液中加入Ti粉，制备了HA/Ti复合涂层，探讨了Ti粉的加入对涂层结合强度和生物活性的影响，并研究了涂层的热稳定性。结果表明，500 ℃焙烧2 h后，HA/Ti复合涂层的结合强度为18.4 MPa，明显高于纯HA涂层的11.2 MPa；模拟体液浸泡7 d后，涂层表层形成一层碳磷灰石。Ti粉的加入明显提高了涂层的结合强度，又不降低涂层的生物活性。500 ℃焙烧不改变涂层的相组成，焙烧温度高于600 ℃时，HA部分发生分解，Ti氧化为金     

HA/ZnO/SiO2梯度涂层材料的制备及其体外抗菌活性测试

采用区带电泳法电泳羟基磷灰石（HA）、壳聚糖（CS）、ZnO和SiO₂悬浊液,接着施予反向电场进行电泳沉积从而在钛基材表面获得HA/CS/ZnO/SiO₂复合涂层材料,而后经710℃焙烧2 h后得到HA/ZnO/SiO₂涂层材料（Z1）。同时也仅用电泳沉积法直接制得HA/ZnO/SiO₂涂层材料（E1）作为对比。X射线能谱分析发现Si和Zn两种元素在Z1的径向上均呈现梯度分布,初步说明Z1具有一定的梯度。结合扫描电子显微镜、粉末X射线衍射、傅里叶红外光谱等手段对2种材料进行表征,发现Z1的各种性能较E1更为优异,主要表现在Z1与钛基材表面的结合强度达31.2 MPa,且在HEPES模拟体液中培养14 d后Z1表面碳磷灰石化程度更加完全。另外,抑菌实验发现Z1粉末对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为81.7%和89.4%。     

脉冲电化学沉积法制备羟基磷灰石/壳聚糖复合涂层的研究

采用脉冲电化学沉积法在钛金属表面制备出羟基磷灰石/壳聚糖(HA/CS)复合涂层,实现CS与HA在微观尺寸上的复合与杂化.比较了脉冲电位与恒电位模式下复合涂层的形成,研究了电位高低及壳聚糖浓度对复合涂层性能的影响.结果表明,与恒电位模式比较,脉冲电位下制备的涂层较均匀、结晶性好、CS含量高,并且HA与CS杂化程度高.脉冲...     

PHBV/Sol-gel Bioglass多孔材料在模拟生理溶液中的化学反应研究

3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物(PHBV)/生物活性玻璃(SGBG)是一种用于骨和软骨组织工程支架的新型多孔复合材料,本文探讨了PHBV/SGBG在模拟生理溶液中的一系列化学反应,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分和结构变化.研究结果表明,在SBF溶液中浸泡后,SGBG与SBF溶液的离子交换反应和PHBV的降解反应使SBF溶液的离子浓度发生变化,并在PHBV/SGBG表面形成了结晶态类骨碳酸羟基磷灰石.     

碱和酸碱处理对钛生物活性的影响

利用碱处理和酸碱处理钛表面,获得不同形貌和不同晶型的Ti O2薄膜。利用SEM对材料的表面形貌进行了分析,利用XRD测试了材料的晶型。将样品浸泡于模拟人体体液(SBF)中,观察材料表面羟基磷灰石(HA)的沉积情况,并进行体外细胞毒性实验,探讨其生物活性。结果表明:相同的热处理温度下,碱处理和酸碱处理的钛表面具有相同的晶型,但是表面形貌不同的Ti O2薄膜。对比了其生物活性的差异发现:450℃的酸碱处理钛具有较好的生物活性,归于其表面有尺寸较小的花蕊状纳米丝形貌,700℃的碱处理钛具有优异的生物活性,归因于其表面具有较小微观尺寸的纳米颗粒形貌。     

柠檬酸根对电沉积羟基磷灰石/氧化锆过渡涂层的影响

先后分别在含有ZrO2+的电解液和含有Ca2+、PO43-和柠檬酸根的电解液中,用电化学恒电流方法,于钛表面上制得柠檬酸根-羟基磷灰石/氧化锆过渡涂层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和万能力学测试仪对过渡涂层进行分析,并对电沉积各个阶段的微观生长机理进行了探讨。结果表明柠檬酸根延长了HA晶体的形核孕育期,涂层由疏松的微米级菊花瓣状变化为致密的近纳米级针状(或片状),ZrO2作为过渡涂层,很好的缓解了HA与钛基热膨胀系数不匹配等缺点。拉伸试验表明,过渡涂层的结合强度较HA涂层从7.40 MPa增加到27.11 MPa。     

羟基磷灰石/氧化锆复合涂层的水热电沉积及其性能

羟基磷灰石/氧化锆复合涂层的水热电沉积及其性能;水热电沉积;羟基磷灰石;ZrO2;结合强度;生物活性     

Superior corrosion protection and in vitro biocompatibility of Na-HAp/CS composite coating on PoPD-coated 316L SS

The synthesis and development of sodium (Na)-substituted hydroxyapatite (HAp)/chitosan (CS) composite using poly (O-phenylenediamine) (PoPD) coating on 316L SS substrate for improving bioactivity and corrosion protection was studied. The surface of Na-HAp/CS/PoPD bilayer coatings on 316L SS substrate was characterized by diverse analytical techniques. The open circuit potential (OCP) measurement, potentiodynamic polarization, and impedance test revealed that the bilayer coating provides excellent protection to the substrate against the corrosion in the simulated body fluid (SBF) solution. This interior layer of the coating acts as a barrier against the release of metal ions from the substrate, which was confirmed by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy. Besides, the mechanical properties of the coatings were analyzed. From the obtained results, the bilayer coating exhibited greater mechanical strength than the individual coating. An in vitro bioactivity of the coatings was assessed by immersion in the SBF solution at 7–28 days. The apatite formation of bilayer coatings on 316L SS substrate is found to be more bioactive compared with the Na-HAp, PoPD, and Na-HAp/CS. The in vitro biocompatibility test showed no adverse effects, which was proved by the enhanced biocompatibility of the bilayer coating on 316L SS.     

电沉积PAMAM/羟基磷灰石复合涂层的研究

电沉积PAMAM/羟基磷灰石复合涂层的研究;羟基磷灰石;聚酰胺胺树枝形聚合物;双电位阶跃技术;电沉积;生物活性     

原位沉析法制备可吸收壳聚糖/羟基磷灰石棒材

利用原位沉析法制备出一种以壳聚糖 (Chitosan ,CS)为基体 ,羟基磷灰石 (Hydroxyapatite,HA)为填料的新颖的复合材料 ,系统研究了HA含量对复合材料的力学性能和吸水率的影响 .CS HA的弯曲强度为 6 7 8(MPa) ,弯曲模量为 3 3(GPa) ,剪切强度为 2 1 2 (MPa) ,压缩强度为 4 7 8(MPa) ,均比人的自然骨高 2～ 3倍 ,基本满足了作为骨折内固定材料的力学性能的要求 .HA加入到CS使CS HA复合材料的吸水率下降 ,有助于延缓其力学强度在湿态环境下的衰减     

Bioactive Ca10(PO4)6(OH)2−TiO2 composite coating prepared by sol-gel process

The sol-gel prepared titania (TiO₂) has recently been demonstrated with a promising bioactivity [1]. It forms a chemical bond with the living bone in the body, although the bonding is not very strong. The present study is intended to improve the bone-bonding ability of the titania gel. The goal is achieved by impregnating the titania with hydroxyapatite (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂). The processing route includes the following steps: (1) the titania sol solution was prepared; (2) the solution was mixed with fine hydroxyapatite (HA) powders; (3) the mixture was used to produce a coating on a commercial pure titanium (c.p. Ti) or Ti6A14V plate by a dip coating technique; (4) the coating was fired at 400–600°C. The resulting coating is a composite consisting of hydroxyapatite embedded in the matrix of the titania gel. Such HA-TiO₂ composite coating is capable of inducing the hydroxyapatite precipitation from a simulated body fluid. When implanted in femurs of goat, the composite coating shows a bonding with bone. Its bone-bonding strength is twice as high as that of the pure titania gel coating. The results indicate that impregnating with hydroxyapatite is a promising way to increase the bioactivity of the titania gel.     

两步电化学沉积技术制备功能陶瓷/金属复合镀层

通过两步电化学沉积技术,在医用金属表面得到羟基磷灰石生物活性陶瓷/金属复合镀层.从含有硝酸钙和磷酸二氢氨的溶液中,首先通过恒流模式电化学沉积钙磷生物陶瓷;然后采用恒压模式,在多孔的生物陶瓷沉积层中嵌入金属骨架,从而得到具有良好结合力的羟基磷灰石/金属复合镀层.实验结果表明在复合镀层中作为骨架的金属镍含量约为31%时,复合镀层与基底合金之间的结合力达到21.2MPa.     

介孔生物活性玻璃材料在模拟体液中的用量对考察其体外生物活性的影响

制备了具有骨修复性能的新型介孔生物玻璃(mesoporous bioactive glass, MBG)材料. 在其它条件相同时改变MBG在模拟生理体液(simulated body fluid, SBF)中的用量比(0.0001～0.002 g/mL), 考察了材料的体外生物活性. 用等离子体原子发射光谱测定了不同反应时间SBF中钙、磷、硅物种的浓度; 用傅立叶红外光谱和电子扫描显微镜对材料进行了表征. 结果表明: MBG材料表面羟基磷灰石的形成速度和材料在SBF中的用量比直接相关, 其中用量比在0.001 g/mL时表现出最佳的体外生物活性. 最佳用量比的确定, 对于深入理解MBG材料的结构与体外活性的关联, 筛选具有更佳生物活性的MBG材料有着重要的意义.     

电化学共沉积HA/胶原复合涂层及其生物性能初探

应用电化学恒电流共沉积法在医用纯钛基底上制备羟基磷灰石(HA)/胶原(collagen)复合涂层.SEM和XPS等测试表明:复合涂层呈特定有序的纳-微米二级多孔结构,化学组分为HA和胶原的有机-无机复合.借助体外细胞的培养实验观察种植于不同材料表面的细胞贴壁及生长形态,显示电化学共沉积的复合涂层具有比纯HA或纯钛表面更好的生物相容性.