皮芯结构的纤维基组织工程肌腱支架的制备及性能研究

以聚乙交酯(polyglycolide,PGA)纤维和聚丙交酯(polylactide,PLA)纤维为原料,采用小口径针织技术制备了一种具有皮芯结构的新型纤维基组织工程肌腱支架.对支架的体外降解行为及细胞在支架上的黏附情况进行了研究.研究表明,支架的整个降解过程分为“强力下降期”、“质量损失期”、“准稳定期”三个阶段,细胞在支架的皮层和芯层上均黏附较好,而且分泌了大量的细胞外基质.     

热定型对PGA单丝、编织线及其肌腱支架力学性能的影响

利用正交试验,研究了热定型工艺(温度、时间、热定型方式)对聚乙交酯(PGA)单丝及编织线力学性能的影响,并将经过热定型(55℃、拉伸定型5min)和未经热定型的PGA肌腱支架增强体置于温度为37℃、pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中进行4星期的体外降解试验.研究结果表明:热定型温度和时间对PGA单丝及编织线力学性能影响较大.对于PGA单丝及编织线,当热定型温度为40~60℃、时间为3~5 min、采用拉伸定型方式时,其力学性能较好;体外降解试验表明,经过热定型的PGA肌腱支架增强体的力学性能优于未经热定型的肌腱支架增强体.     

PGA,PLA,PGLA碱处理改性及降解性能

采用NaOH对聚乙交酯(polyglycolic acid,PGA)、聚丙交酯(polylactic acid,PLA)及聚乙交酯丙交酯(poly(L-lactide-co-glycolide),PGLA)纤维进行处理.将一定量的试样纤维置于温度为37℃和pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行3周的体外降解试验.通过测定纤维熔点、接触角、质量损失、强力损失以及纤维表面形态,对PGA,PLA及PGLA纤维碱处理后的热力学降解性能进行研究探讨.研究表明,碱处理后PLA的熔点略有升高,PGA和PGLA的熔点略有降低,3种纤维的水接触角、质量和强力减小;降解过程中PGA和PGLA的质量损失和强力损失显著,而PLA变化很小.     

可降解聚乙交酯及其共聚物的研究进展

聚乙交酯是一种具有良好的生物相容性和生物降解性的高分子材料,具有较高的力学性能,其力学性能和降解性能可通过与其它单体共聚的方式调节。聚乙交酯及其共聚物广泛的应用于可降解医用手术缝合线、骨折内固定物、药物控释载体以及组织工程支架等领域。笔者基于对国内外相关文献资料的研究,从聚乙交酯以及其共聚物的性能、合成工艺、应用进展三方面对聚乙交酯及其共聚物的研究现状进行分析,对聚乙交酯及其共聚物发展趋势进行探讨。     

PLGA的合成、表征及其导管支架的制备

用质量百分比为80％的L-丙交酯与20％的乙交酯进行开环聚合,得到聚（L-丙交酯-CO-乙交酯）（80／20）,并用红外光谱和氢核磁共振光谱进行了表征．对合成条件与PLGA相对分子量的关系进行了研究．研究结果表明,合成高分子量PLGA的最优条件是：聚合温度为140℃,反应时间为48h,单体与引发剂的摩尔比（n（M）／n（I））为8000／1．结合溶液浇铸与盐沥滤技术,PLGA被制作成多孔导管支架．PLGA导管支架具有相互连通的孔墙结构．     

氨水改性对PGA/PLGA编织型输尿管支架管降解性能的影响

将聚乙交酯(PGA)和聚丙交酯乙交酯(PLGA)复丝在32锭编织机进行带芯编织后,经热定型处理得到编织型输尿管支架管,再对支架管进行氨水浸渍处理,得到改性PGA/PLGA输尿管支架管试样.将支架管试样置于人工尿液中,在温度为37℃、转速为60r/min恒温摇床中进行为期5星期的降解试验.通过测定降解过程中支架管拉伸强度和模量、压缩强度和模量、纤维表面形态、质量损失率,对支架管降解性能进行探讨.研究结果表明:支架管结构中膜结构的降解速度快于纤维结构;降解过程中经氨水处理的支架管的质量损失率大于未经氨水处理的支架管,经氨水处理支架管降解速率较快.     

聚5-羧基吲哚-聚乙交酯可降解导电共聚物的合成与表征

以N,N'-二环己基碳化二亚胺(DCC)为脱水剂、4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,通过低温缩聚法合成可生物降解并导电的聚5-羧基吲哚(PICA)与聚乙交酯(PGA)的共聚物.合成的产物采用红外光谱仪(FT- IR)、核磁共振氢谱仪(1H NMR)、质谱仪(MS)进行表征.结果表明:产物经25 d降解了41.7％,测得掺杂的共聚物电导率为9.1×10-4 S/cm.将乳仓鼠肾细胞(BHK21)黏附于合成的齐聚物膜上,细胞增殖生长效果明显.     

棉秆皮成分及其纤维性能研究

按照CB5888-89<苎麻化学成分定量分析方法>对棉秆皮成分进行测定,得出棉秆皮中含脂腊质2.36%,水溶物19.54%,果胶3.34%,半纤维素25.88%,木质素25.32%,纤维素23.65%.借鉴麻类的脱胶工艺制定了提取棉秆皮纤维的工艺及条件;同时测试了纤维的基本性能如长度、细度等.采用扫描电镜观测了提取的棉秆皮纤维外观形态,得到棉杆皮纤维表面不光滑,并具有明显沟槽.     

PLGA组织工程支架的构建及降解行为研究

用本体开环聚合方式合成不同摩尔比的PLGA（n(dl-LA)n(GA)分别为85／15，75／25，65／35，55／45)共聚物。^H NMR和溶解试验结果表明，共聚物各链段呈无规分布，GA序列长度在1.3-1.8之间。通过溶液浇铸造-低热模压-粒子沥滤技术构建了高度多孔的PLGA组织工程支架，考察了它们在Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液中的降解行为。结果表明：随着水解的进行，PLGA的特性粘度及构建的多孔支架的压缩强度迅速下降，共聚物中GA组分含量赵大，下降的速度越快，与之对应的多孔支架的多孔结构形态保持时间也随共聚物中GA组合分含量增加而下降，分别为8周（n(dl-LA)/n(GA)分别为85/15和75/25）、4周（n(dl-LA)/n(GA)为65/35）和2周（n(dl-LA)/n(GA)为55/45）；但质量损失速率比[η下降速度慢得多，多孔支架的降解速率慢于薄膜的降解速率。     

蒙脱土改性PET纤维性能

采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸乙二酯（PET）/蒙脱土（MMT）纳米复合材料,对其纤维的结晶性能、力学性能及染色性能进行详细研究.结果表明,与纯PET纤维相比,蒙脱土改性PET纤维具有较高的模量和较低的收缩率,改性纤维的上染率亦有明显提高.含磺酸基团改性的聚对苯二甲酸乙二酯（CDP）/MMT纤维的上染率和上染速率大于PET/MMT纤维,表明蒙脱土和聚合物中的离子基团对促进PET纤维的染色性能有协同作用.     

多孔钛合金支架结构设计及其抗压强度分析

设计了5种不同孔隙结构的钛合金支架模型,利用金属3D打印技术完成了多孔钛合金支架实物模型的制造,并对设计和制造的多孔钛合金支架的微观孔隙特征及力学性能进行观测.结果表明:多孔钛合金支架微观结构的设计特征与制造特性存在一定的差异,但在可控范围以内;在相近孔隙率和相同支杆截面尺寸的条件下,不同单元体形成的三维孔隙结构对支架抗压强度的影响十分显著;倒V型结构支架的抗压强度与支杆的夹角和长度密切相关,其理论分析结果与实验结果一致.     

Research on Flax Fiber Reinforced Polylactide Environmental Friendly Composite

Biodegradable polylactide acid （PLA） resin can be combined with flax fibers to produce biodegradable composite materials. In our study, commercial PLA fibers were mixed with flax fibers by a non-woven method so as to make non- woven pre-forms, which can be generated into flax fiber reinforced PLA environmental friendly composites by heat pressing technology. The tensile, flexural and impact properties are tested in order to evaluate the basic physical properties of the composites, and the influenced factors listed as making technology of the pre-forms, weight ratio of flax fibers and heat pressing technology are discussed and optimized, which can be described as weight ratio of flax fibers and PLA fibers is 50/50, heating temperature, time and pressure are respectively 195℃, 20 rain and 12.5 Mpa. Preliminary results show that mechanical properties of the flax/PLA composites are quite promising compared with flax/PP composites in coclrnon commercial automotive use. Scanning electron microscope （SEM） is used to analyze the tensile specimen fracture surfaces, which shows voids and gaps occurring between flax fibers and PLA matrix and sign of fiber pull.out, the strength of flax/PLA interface can be further improved.     

肝组织工程支架的仿生设计与有限元分析

为了解决细胞在细胞支架复合培养中难以植入的问题,提出了一种卷裹型支架.将平面多孔支架采用卷裹的方式成型,使细胞在整个支架内部形成螺旋状三维分布,支架表面的管道结构可使培养液在支架内部渗透,从而提高物质交换效率.提出了一种具有仿生参数的流道设计方案,从肝脏血管铸型中提取血管的形状数据,作为仿生学依据进行流道设计,具体为树状多层分支结构.用此流道结构仿生了动脉、静脉的血液循环功能,并利用多孔材料仿生了毛细血管的渗透功能.建立了不同形状参数的流场分析模型,进行流体与多孔材料的渗流分析.结果表明,仿生设计方案的流场分布最为均匀,且平均流速较高,间接表明营养物质的输送效率最高.该支架能够使细胞呈三维分布,并扩大培养液在支架内的有效分布范围,更好地维持细胞的存活、增殖和迁移,为向组织化方向发展奠定了一定的基础.     

壳聚糖/聚乙交酯三维编织物的力学性能

选择合适的生物材料和适宜的制备方法是实现组织修复、重建的重要环节．采用三维四步圆型编织方法,由壳聚糖和聚乙交酯(PGA)纤维制备绳索状三维编织物,研究其拉伸力学特性．研究结果表明：壳聚糖三维编织物的拉伸曲线与天然肌腱相似；直径为3．5mm的壳聚糖三维编织物在湿态下的最大拉伸载荷为50～85N,远低于其干态下值(140～225N),添加轴向纱对其无显著影响；在编织纱中掺入PGA纤维,可显著提高三维编织物的最大拉伸裁荷；PGA含量较高的壳聚糖/PGA三维编织物预期可以用作人工肌腱材料．     

双复纤维的制备与性能分析

采用化学镀工艺制备双复纤维材料,将该材料均匀分散于有机高分子胶粘剂中,在结构上进行设计,制成一定规格的平板试样,并进行电磁参数和反射率的测量。通过对测量所的数据的分析,可以得出该材料在含量为3%,在增加底层的基础上,d=0.8mm时,最小反射率R=-18.73dB,低于-10dB的有效带宽为10GHz,而且利用该材料制成的涂层面密度比较低,有可能成为良好的轻质高效吸波剂。     

木棉/羽绒/羽绒飞丝的混纤絮料的服用性能测试分析

利用自主开发的专利技术制作了木棉/羽绒/羽绒飞丝的混纤系列絮料,参照有关标准测试了其保暖性、蓬松性、压缩弹性,分析研究了这些性能与木棉质量分数、羽绒及羽绒飞丝质量分数之间的关系,得出如下结论:木棉质量分数越高絮料的保暖性能越好;3种纤维的压缩弹性优劣排序为:羽绒>羽绒飞丝>木棉.     

超高性能海水海砂混凝土的组成设计与纤维增强增韧

基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土（ultra-high performance seawater sea-sand concrete, UHPSSC）进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE）纤维和钢纤维对UHPSSC工作性能和力学性能的影响. 结果表明：在综合考虑UHPSSC的流动度、抗折强度和抗压强度的情况下,胶凝材料组成的最优配比确定为水泥、硅灰、粉煤灰的质量比为0.75∶0.15∶0.10. 随着短切纤维掺量的增加,UHPSSC的流动度逐渐降低,抗折强度、抗压强度和弯曲韧性均逐渐增加. UHMWPE纤维对UHPSSC流动度的影响程度更大,而钢纤维对力学性能的提升效果更明显. 随着UHMWPE纤维体积分数的增加,UHPSSC的弯曲破坏模式逐渐由脆性破坏转变为韧性破坏. 当UHMWPE纤维掺量为1.0%时,二次峰值荷载会高于初裂荷载. 此外,当同时混掺钢纤维和UHMWPE纤维时,UHPSSC的流动度略有下降,抗折强度、抗压强度及弯曲韧性均大幅提高. 本研究成果可为UHPSSC的设计和工程应用提供一定的参考.     

弹药转运系统的可靠性设计及性能分析

针对复杂工作条件下(转运数量大、弹种多、速度高、负载重和工况恶劣)系统可靠性功能不断提高的要求,基于系统可靠度的预设值,依据工作零件的失效形式建立设计准则,利用AGREE方法对弹药转运系统进行快速可靠度分配和系统零部件的概率分布选型;根据系统的工作原理建立混联系统的可靠性模型;并根据系统的工作条件进行系统结构的可靠性设计;在多工况条件下,利用有限元软件进行弹药转运系统的可靠性能仿真. 结果表明:采用快速可靠性设计方法设计的弹药转运系统结构满足系统可靠性设计要求,系统结构功能、设计性能优于经典安全系数法下的设计结构;利用AGREE方法进行系统可靠性设计,方法便捷、可靠.      

宽带Bragg光纤的理论设计及其稳定性分析

利用解析法理论上找到了一种宽带Bragg光纤,首次引入实际制作中有可能影响光纤性能的包层厚度不均匀性,并通过数值模拟证明,较难控制的包层厚度不均匀性对Bragg光纤的模式特性、带宽特性和色散特性影响很小.     

蜂窝微孔涤纶/竹浆纤维混纺横编产品的设计与性能

为了开发蜂窝微孔涤纶/竹浆纤维混纺横编新产品,探求纱线毛羽及横编织物扭斜的解决方法,选用18.4tex蜂窝微孔涤纶/竹浆纤维Z向单纱(70/30),采用5种捻系数比,以3根合股反向加捻成股线,并测试了股线的毛羽指数及股线定捻前后编织成的纬平针织物纵行线圈扭斜角.采用Matlab对实验数据进行处理,结果表明:股线的毛羽指数随捻系数的增大先上升后下降;纵行线圈扭斜角与捻系数比成一定线性关系;蒸纱定捻后,纵行线圈扭斜角明显减小,有效降低了纵行线圈的扭斜程度.