制备条件影响碳酸羟基磷灰石晶格的计算分析

在碳酸羟基磷灰石(CHA)结构分析中,对A型取代(CO₃^2-取代OH^-)和B型取代(CO₃^2-取代PO₄^3-)2种取代的稳定性仍存有争议。为了研究碳酸取代的可能位置和2种取代稳定性,本文利用计算机辅助手段详细研究了不同反应顺序和不同反应试剂对碳酸羟基磷灰石晶体结构的影响。本实验分别采用含Na和不含Na 2种不同的反应试剂,分别在HA生成过程中和HA生成以后加入CO₃^2-,通过离子共沉淀法制备了4种碳酸羟基磷灰石。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)对他们的结构和基团进行了表征,并用Jade 6.5, Materials Studio 4.0以及Origin 7.0进行了精修、计算和拟合。结果表明,无论工艺过程如何变化,均主要生成晶体能量较低、晶格结构稳定的B型取代碳酸羟基磷灰石;与普通磷灰石相比,由于存在晶格畸变,因此碳酸取代磷灰石的结晶度下降;碳酸根在反应溶液中的浓度影响CHA的晶格畸变程度,较高游离碳酸浓度引起的晶格畸变大;Na⁺的引入,可以降低碳酸羟基磷灰石中的晶格畸变,从而提高结晶度;含Na的B型取代主要是取代Ca(Ⅱ)位置的Ca离子。IR分析结果表明四种碳酸羟基磷灰石中的CO₃^2-均以B型取代为主,通过对870 cm^-1附近峰的拟合,计算出材料中A型取代和B型取代的比值。     

载银二氧化钛纳米管表面pH敏感膜构建及其抑菌特性

采用表面涂覆硅烷偶联剂KH550、两步光接枝、阳极氧化等方法,在钛表面成功制备出一种pH型敏感膜覆盖的载银二氧化钛（TiO₂）纳米管阵列。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱分析（EDS）、原子吸收光谱（AAS）对该pH敏感膜覆盖的载银TiO₂纳米管阵列理化性能进行了表征,采用抑菌环实验定性考察了样品的抗菌特性,并计算其抑菌率。结果表明,含银离子溶液在毛细管力作用下大量进入TiO₂纳米管中,并在pH型敏感膜的调控下,使银离子在不同pH环境下具备不同的释放行为,从而达到良好的控释效果;载银TiO₂纳米管的抑菌率与银离子负载量成正比,且抗菌性能持久。     

晶体尺寸、形貌和表面粗糙度差异对细胞毒性的影响

随着生物材料在生物组织工程领域的应用,晶体材料对细胞的毒性受到人们的广泛关注.人为可控材料在生物体内的应用也越来越广泛.本文综述了晶体尺寸、形貌和表面粗糙度差异对细胞毒性和损伤的影响,从表面电荷、Zeta电位、表面能、颗粒长径比、比表面积、晶体性质、结晶度和化学界面等角度讨论了不同材料对细胞毒性的影响机制,以期在药物载体、生物材料安全性和一些疾病的预防等方面提供一定的启示.     

尿液中的纳米晶体组分及其对草酸钙结石形成的影响

采用高分辨率透射电子显微镜、选区电子衍射、能谱分析和X射线衍射对草酸钙(CaOx)结石患者尿液中纳米晶体的组分进行了准确分析。这些技术检测到一水草酸钙(COM)、尿酸(UA)和磷酸钙(CaP)的存在,能谱分析检测到大量C,O,Ca和少量N和P等元素,表明尿纳米晶体的主要组分是COM,并含有少量的尿酸和磷酸盐。电子显微镜观察到CaOx结石患者尿纳米晶体的粒径主要分布在几十纳米,其结果与Scherer公式计算相符。采用不同孔径的微孔滤膜(0.45,1.2和3 μm)将尿液过滤后,得到的尿微晶衍射峰的数量随着滤膜孔径的增加而增加,表明尿微晶的种类增加。CaOx尿石的形成过程涉及尿液晶体的成核、生长、团聚和与细胞的粘附等过程。尿液中大量纳米COM晶体的存在是草酸钙结石形成的重要原因。纳米UA,CaP晶体能够作为晶巢促进草酸钙结石的形成。     

聚氨酯微球的接枝改性及温敏特性

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体, 二苯甲酮(BP)为光敏剂, 过硫酸胺(APS)为自由基引发剂, 采用溶液中光接枝方法制备了具有温度敏感特性的聚氨酯微球(PUS). 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明, 在聚氨酯微球表面形成了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)接枝聚合物层. 在接枝过程中, 延长反应时间与增加引发剂浓度均有利于提高接枝率. 常温下, 接枝率随反应时间延长呈线性增长, 当反应时间超过40 min后, 接枝率基本保持稳定; 而引发剂浓度对接枝率的影响存在最佳优化值, 即其浓度为单体质量分数的3%. 采用差示扫描量热法(DSC)对接枝改性前后聚氨酯微球的温敏特性进行分析表征, 证实改性后的微球在35 ℃左右出现低临界互溶温度(LCST), 在此温度附近表现出对温度敏感特性. 接触角测试与溶胀测试结果表明, 在低临界互熔温度以下, 接枝改性的聚氨酯微球具有良好的亲水性.     

不同条件下合成的纳米羟基磷灰石晶体的性能研究

用磷酸钠和硝酸钙为原料,在8种不同条件下制备了纳米羟基磷灰石(n-HA)晶体,研究了不同条件下制备的n-HA晶体的形态、组成、Ca/P摩尔比和结晶度。运用透射电镜((TEM)、红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)分析和表征了不同条件下得到的纳米羟基磷石灰晶体的形貌、组成和结晶度。用化学方法分析了纳米羟基磷灰石晶体的Ca/P摩尔比。结果表明,不同条件下合成的纳米磷灰石晶体均为含有HPO42-和CO32-的弱结晶结构,与自然骨磷灰石类似。     

纳米磷灰石晶体的制备

在人体骨中,不同的年龄段,不同部位的生物磷灰石晶体的尺寸和形貌有差异[1-3],人们已经制备出纳米级类骨磷灰石晶体模拟天然骨磷灰石。合成方法、条件、反应的前驱物等不一样,得到晶体的形貌、尺寸也不一样[3,4]。本文用硝酸钙的二甲基甲酰胺溶液和磷酸钠水熔液反应制备纳米磷灰石晶体并研究其形貌和尺寸。1　材料和方法30克分析纯硝酸钙在搅拌下加入45克分析纯二甲基甲酰胺中(A)。18克分析纯磷酸纳溶解于1500ml去离子水中(B)。B加热到25℃,不断搅拌下,缓缓将溶液A滴入其中,滴定完后继续搅拌2h,温度控制在70℃。室温陈化24h、离心分离…     

生物医用蓖麻油基聚氨酯及其接枝改性的研究进展

蓖麻油是价格低廉的可再生资源,含有大量的羟基,可代替聚酯(醚),合成出蓖麻油基聚氨酯,在生物医学领域有着广阔的发展空间。本文阐述了聚氨酯合成方法,分析了结构特性,并对其蓖麻油基聚氨酯接枝改性进行了较详细的探讨。报道了蓖麻油基聚氨酯接枝改性后的生物医用发展趋势。随着组织修复材料的发展,以天然生物质为原料而制备的该种复合生物材料是有广阔的发展前景。     

阴阳离子聚氨酯/羟基磷灰石复合微球的制备及其自组装

分别以2,2-双羟基丙酸(DMPA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)作扩链剂,采用自乳化法成功制备出带有正、负电荷的阳、阴离子聚氨酯/羟基磷灰石(PU/HA)微球,并考察HA的复合比例对微球形貌、理化性能的影响。在此基础上,通过微球间的静电作用力,将制备出的阴、阳离子复合微球自组装形成凝胶体系,并对其力学性能进行探究。SEM、ζ电位和激光粒度结果显示成功制备出具有一定形貌的带电微球,其中当扩链剂含量为15%(n/n)、HA含量为10%(w/w)时,微球形貌较佳且粒度分布均匀;X射线衍射、热分析结果表明,微球确为一定比例的HA与PU复合产物;自组装体系的流变学测试结果表明,微球组装后的产物呈类凝胶状态,具有较高的弹性模量,并有一定的可注射性。同时,骨髓间充质干细胞(BMSCs)可在组装材料表面粘附、铺展,生长良好。     

多孔纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶的表征

本文通过采用溶盐致孔法,制备了多孔纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇复合水凝胶材料。用透射电子显微镜、红外光谱、扫描电子显微镜和图像分析对材料进行了表征。结果表明纳米羟基磷灰石与聚乙烯醇之间有一定键合,并且多孔纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇复合水凝胶中大孔呈均匀分布且相互贯通,复合水凝胶的含水率在80％左右。该种多孔复合水凝胶是可用于人工角膜支架,是一种很有开发前景的生物医用材料。