磷酸氢钙水解法合成羟基磷灰石纳米晶

采用磷酸氢钙水解法和水热处理技术在模拟体液(SBF)介质中合成HA纳米晶,利用XRD研究了pH值、水热处理温度等制备工艺对合成HA纳米晶的影响。TEM、EDS和FTIR表征结果表明磷酸钙产物为长100 nm、直径10 nm的棒状含碳酸根羟基磷灰石纳米晶,其Ca/P比为1.69,这表明本工作获得的HA在组成与形态上与骨骼中的HA十分相似。     

羟基磷灰石/聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶在模拟体液中的力学性能

从仿生学角度出发,将自制的人工角膜支架材料羟基磷灰石/聚乙烯醇/壳聚糖(n-HA/PVA/CS)浸泡在模拟体液中,对材料的含水率及力学性能进行了测试,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪及热重分析仪研究了材料在模拟体液中的形貌、晶体结构、元素组成及热稳定性.结果表明,在模拟体液中,n-HA/PVA/CS复合水凝胶的含水率为80%~86%,具有较高的拉伸强度,能承受正常眼压,且热稳定性较好.在浸泡后期,n-HA/CS/PVA复合材料对Ca2+的吸附和释放达到动态平衡;而其表面含有微量的纳米羟基磷灰石沉积,有利于纤维细胞的长入.     

水热重结晶法制备羟基磷灰石纳米棒

本文以Ca(NO₃)₂和(NH₄)₂HPO₄为原料，采用重结晶法，在水热条件下制备了羟基磷灰石(HA)纳米棒；利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FTIR)等分析测试手段，研究了pH值和晶化时间对HA组成和结构的影响。实验结果表明，室温混合pH值为7.5的沉淀物和pH值为10.5的清液，于180 ℃下水热处理10 h重结晶制得的HA纳米棒的平均长径比最长(约为28)；采用不同pH值的清液，体系的单体浓度(即化学势)改变时，得到的HA纳米棒的长径比不同；随着晶化时间延长，纳米棒的长径比先增大后减小。     

化学沉淀法制备羟基磷灰石纳米粒子

采用化学沉淀法以 Ca(NO3 ) 2 · 5 H2 O和 (NH4) 2 HPO4为主要原料 ,制备了短棒状或针状的羟基磷灰石纳米粒子 (HA) ,考察了各反应参数对纳米粒子性能的影响 ,并由透射电镜、X射线晶体衍射、电子衍射、红外、比表面积等手段对其进行表征。实验结果表明 ,所制备的 HA粒子粒径长约 30～5 0 nm,直径约 10～ 15 nm;通过严格控制各反应参数可以基本上实现纳米羟基磷灰石粒子粒径、形态等部分性质的可控制备     

纳米羟基磷灰石的制备及结晶尺寸的控制

Nano particle hydroxyapatite was synthesized based on wet chemical precipitation method. The precipitated hydroxyapatite powders are characterized using Inductively Coupled Plasma Spectroscopy(ICP), FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), transmission electron microscopy(TEM), and electron diffraction(ED). Hydroxyapatite with different mean nano particle sizes in the range of 20～160 nm was prepared. Particle sizes were mainly determined by reaction temperature. Influences of degree of supersaturation, stirring intensity and reaction temperature were analyzed based on crystallization process analysis.     

预处理对丝素蛋白膜调控羟基磷灰石晶体生长的影响

以丝素蛋白膜为基质, 在模拟体液中诱导羟基磷灰石晶体在其表面沉积和生长. 利用XRD, SEM, HRTEM, AFM和FTIR等表征手段研究了不同预处理方法对羟基磷灰石晶体的形成及其微观形貌的影响. 结果表明, 丝素膜可有效地诱导羟基磷灰石晶体在其表面沉积和生长; 较长的矿化时间有利于形成较多结晶度良好的HAP晶体; 而不同预处理方法对丝素膜的表面结构产生了不同影响, 进而调制在其表面沉积的羟基磷灰石的形貌和生长方向. 同时对丝素蛋白膜调控羟基磷灰石晶体生长的机制进行了必要的探讨.     

羟基磷灰石界面水行为的分子模拟

本文采用分子动力学模拟(MD)方法研究了羟基磷灰石(HAP)(001)和(100)晶面上的水分子行为，发现HAP晶面间的水是处在高电场和高内压的环境下，并可在晶面处形成2～3层高度结构化的水层，这些水具有有序结构和类冰固化特征。其中在HAP晶体的[001]方向具有较强的极性，相对于[100]方向能诱导产生更多的有序结构化水层。研究发现HAP-水界面处钙和磷酸根位点分布和水分子的吸附位点相关，并且水在HAP界面上的吸附形式具有多样性。该工作揭示了HAP界面结构化水层的形成及其结构细节特征。HAP晶面附近的结构化水层可阻止溶液离子自由出入晶面，对HAP颗粒在水溶液中的动力学稳定性具有重要的影响。     

纤维素调控合成羟基磷灰石纳米带

本文通过氨水扩散共沉淀法,在可溶纤维素的调控作用下制备得到了纳米带状羟基磷灰石。在120℃下加热回流高浓度氯化钙溶液和纤维素,作为后续合成羟基磷灰石的原料溶液。随后将磷酸二氢钠溶液加入到含有溶解纤维素和Ca2+离子原料溶液中,通过氨水扩散来提高溶液的pH值,从而引发羟基磷灰石从溶液中析出,反应一段时间后,收集析出样品。对照实验样品在不加纤维素条件下反应收集得到。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、傅立叶变换红外仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)分析了纤维素对HA晶体形貌和晶体结构的影响。结果显示,实验合成了超薄纳米带状羟基磷灰石晶体,该晶体的合成可能是因为纤维素分子杂化到了HA的晶体中。     

溶胶凝胶模板法制备羟基磷灰石纳米线

以氯化钙和五氧化二磷的醇溶液为前驱体溶液,多孔阳极氧化铝(AAO)膜为模板,通过溶胶凝胶-模板法成功制备出羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HAP)纳米线;利用扫描电镜、能量色散谱仪、透射电镜、X射线衍射仪及傅立叶变换红外光谱仪等分析了产物的组成和微结构;并讨论了纳米线的生长机理.结果表明,所制备的羟基磷灰石纳米线直径约为50nm、长度达20μm,分别与模板的孔径和厚度一致.     

纳米羟基磷灰石/胶原复合材料制备方法比较研究

低温下,通过将水热合成的纳米羟基磷灰石浆料与中性胶原溶胶共混和在中性胶原中原位形成羟基磷灰石两种方法制备羟基磷灰石／胶原复合材料,采用XRD、FTIR、扫描电镜、透射电镜和力学性能测试等方法对两种复合材料的特性进行了表征。通过对两种方法制备的复合材料的特性进行比较,发现两种方法均制备得到了纳米羟基磷灰石／胶原复合材料,复合材料在晶相组成、化学组成、纳米羟基磷灰石晶体尺寸、胶原纤维的结构等方面都与天然骨相似。但原位合成纳米羟基磷灰石晶体的结晶度比水热合成的纳米羟基磷灰石更接近于自然骨,原位合成的羟基磷灰石／胶原复合材料的均匀性、界面结合紧密度、力学性能等方面均优于共混法。原位合成法是改善纳米羟基磷灰石／胶原复合材料均匀性和力学性能的有效方法。     

人工体液中TiNiCu形状记忆合金的电化学行为

在Hank’s人工模拟体液中对TiNiCu形状记忆合金的电化学行为进行了研究 .结果表明 ,TiNiCu合金阳极极化时 ,于酸性条件下合金的钝化区较窄、在 10 0～ 150mV电位区间出现了阳极活性溶解 ,钝化膜受到破坏 .pH的降低和Cl- 浓度的升高 ,使孔蚀电位负移 .在Hank’s人工模拟体液中TiNiCu合金的电化学性能比TiNi形状记忆合金劣 ,其原因是TiNiCu合金的晶体结构不单一 ,造成电化学性质不均一 ,构成腐蚀原电池 ,加之晶界析出富Ti的Ti2 Ni析出物成为孔蚀诱发的敏感位置     

Induction and Acceleration of Bonelike Apatite Formation on Tantalum Oxide Gel in Simulated Body Fluid

Untreated tantalum metal forms bonelike apatite layer on its surface in a simulated body fluid (SBF) after a long period. The apatite formation on the tantalum metal is significantly accelerated, when the metal was previously subjected to NaOH and heat treatments to form an amorphous sodium tantalate on its surface. The fast formation of the apatite on the NaOH- and heat-treated tantalum metal was explained as follows. The sodium tantalate on the surface of the metal releases the Na⁺ ion via exchange with H₃O⁺ ion in SBF to form a lot of Ta-OH groups on its surface. Thus formed Ta-OH groups induce the apatite nucleation and the released Na⁺ ion accelerates the apatite nucleation by increasing ionic activity product of the apatite in SBF due to increase in OH^– ion concentration. In the present study, in order to confirm this explanation, apatite formations on sodium tantalate gels with different Na/Ta atomic ratios, which were prepared by a sol-gel method were investigated. It was found that even Na₂O-free tantalum oxide gel forms the apatite on its surface in SBF. This proves that the Ta-OH groups abundant on the gel can induce the apatite nucleation. The apatite-forming ability of the gels increased with increasing Na/Ta atomic ratios of the gels. The sodium-containing tantalum oxide gels released the Na⁺ ion, the amount of which increased with increasing Na/Ta atomic ratios of the gels. The released Na⁺ ion gave an increase in pH of SBF. These results prove that the apatite nucleation induced by the Ta-OH groups is accelerated with the released Na⁺ ion by increasing ionic activity product of the apatite in SBF.     

玩具材料中特定元素在四种人体模拟液中迁移方法探讨

选择塑料、纺织品和油漆涂层三类常见玩具材料,采用模拟胃液、酸性汗液、碱性汗液和唾液浸泡提取样品,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测试提取液中17种欧盟玩具新指令限制元素（铝、锑、砷、钡、硼、镉、铬、钴、铜、铅、锰、汞、镍、硒、锶、锡、锌）迁移量,实验了前处理过程中不同振荡频率对金属元素迁移量的影响。实验结果表明：胃液对金属元素溶出能力最大,汗液溶出能力最弱,样品提取过程中,恒温水浴振荡器振荡频率在80~160r/min范围内时,特定元素溶出量相对标准偏差低于10%。     

聚L-乳酸/二氧化硅纳米复合材料及其表面诱导生成类骨磷灰石的制备

为改善纳米SiO2粒子在聚L-乳酸基体中的分散性, 将乳酸齐聚物接枝到纳米SiO2粒子表面, 通过IR, 29Si MAS NMR和TGA对改性SiO2进行表征. 以聚L-乳酸(PLLA)为基体, 加入乳酸齐聚物接枝改性的二氧化硅(g-SiO2)粒子, 采用溶液浇铸法制备PLLA/g-SiO2纳米复合材料, 测试其在模拟体液(SBF)中的生物活性. 通过XRD, IR, SEM和EDS表征手段, 考察材料表面类骨磷灰石形成能力. 结果表明, 乳酸齐聚物成功地接枝到SiO2表面, 当反应36 h时, g-SiO2接枝率最大(9.22%). 随着g-SiO2含量增加和浸泡时间的延长, 材料表面最初形成的无定形沉积物矿化成碳酸羟基磷灰石(Carbonated hydroxyapatite, CHA), 钙磷比为1.72, 类似于人骨无机质, 表明g-SiO2的引入能明显加速复合材料表面CHA沉积, 该复合材料有望成为骨修复填充材料和组织工程支架材料.     

溶胶-凝胶法制备Ca10(PO4)6(OH)2 /TiO2复合涂层及其在模拟生理体液中的行为

The composite films consisting of hydroxyapatite (HAP) submicron particles embedded in the gel composed of the titania nanoparticles were prepared on commercial Ti6A14V plates with titania buffer layer obtained by a spin-coating technique. The films were calcined in air at various temperatures, and the bioactivities of the films were investigated by immersing them in acellular simulated body fliud (SBF). X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Field emission-scanning electron microscopy(FESEM) and Energy dispersive X-ray (EDS) analysis were employed to investigate the phase formation and structure of the films before and after immersion, and the variations of Ca and P contents in SBF were measured by Inductively Coupled Plasma Spectroscopy(ICP). The results show that the as-prepared films were dense, homogeneous, all well-crystallized, and there was a close interracial bond between the film and the substrate. The characterisatics of the grown layer on the surfaces of the HAP/TiO2 films after immersion in SBF for different periods of time are specially discussed.     

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.     

电诱导牙釉质表面羟基磷灰石涂层形成的研究

以含Ca(NO₃)₂、NH₄H₂PO₄和NaNO₃组成的溶液作为电解液,在人牙釉质表面电诱导制备了羟基磷灰石(HA)涂层。应用X射线衍射(XRD)﹑扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对形成涂层后的牙釉质样品进行分析和表征,研究了电解液初始pH值﹑电流密度和温度的变化对涂层的组成﹑结构和形貌的影响。研究结果表明这些因素对涂层的组分(HA)没有显著影响,而对涂层中HA晶体c轴的择优取向度的影响则较显著。当控制电解液的初始pH值为6﹑电流密度为0.5 mA·cm^-2﹑温度为55 ℃的时候,涂层中HA晶体沿c轴方向择优取向生长,且择优取向度和牙釉柱的HA较为接近。     

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.     

非化学计量羟基磷灰石骨水泥的制备及性能研究

采用磷酸四钙和磷酸氢钙混合粉末制备了nCa/nP比为1.58的非化学计量羟基磷灰石骨水泥(n-HAC)及其多孔支架材料。结果表明:与nCa/nP=1.67的化学计量羟基磷灰石骨水泥(HAC)相比,n-HAC的凝结时间和抗压强度没有明显的区别。XRD和IR显示:n-HAC与HAC都为羟基磷灰石结构,但n-HAC在Tris-HCl缓冲溶液的降解性明显大于HAC。细胞培养结果表明:成骨细胞在n-HAC和HAC两种材料上的粘附和细胞形态没有明显的区别,但细胞在n-HAC上的增殖率明显高于HAC。将多孔n-HAC支架材料植入兔股骨缺损处,观察其修复骨缺损情况,组织学分析结果表明:新生骨在多孔支架的表面形成,并长入其内部;n-HAC在体内的降解比HAC快,能明显地促进新骨生成。