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TA4电化学抛光和阳极氧化处理表面生物相容性的比较

比较了TA4纯钛材电化学抛光表面和阳极氧化表面的形貌、抗腐蚀性能、微动摩擦磨损性能和生物活性.结果表明,与阳极氧化表面相比,电化学抛光表面具有较多纳米尺度孔穴(孔穴总数较低),较低的表面粗糙度(低约一个数量级),较低的抗腐蚀性能(后者的腐蚀速率比前者的稍大),较低的摩擦系数(0.134vs.0.286),较差的耐磨性能,以及较高的生物活性(模拟体液中Ca-P层的生长速率).

关键词: TA4 , 电化学抛光 , 阳极氧化 , 表面形貌 , 抗腐蚀性能 , 微动摩擦磨损性能 , 生物活性

黄河中下游干流沉积物中重金属的赋存形态及其生态风险?

冯精兰 , 胡鹏抟 , 刘群 , 刘梦琳 , 孙剑辉 , 张杏杨

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.01.2014032102

在黄河中下游干流采集6个表层沉积物样品，采用Han和Banin连续提取法提取并采用ICP?MS和ICP?OES测定不同化学形态的Pb、Cu、Cd、Cr、Ni、Zn、Mn含量，在计算重金属富集因子、迁移系数、次生相和原生相分布比值的基础上，对重金属赋存形态、迁移能力、生物活性、污染状况和潜在生态风险进行了研究．结果表明，黄河中下游干流表层沉积物中重金属元素含量沿河流向先增加后降低，高含量点位出现在汜水汇入黄河后，支流的输入对黄河重金属含量具有较为明显的贡献．形态分析研究表明，Pb、Cu、Cr、Zn、Ni等5种重金属残渣态在其不同形态中有绝对优势，Cd可浸取态占明显优势，Mn的残渣态与可浸取态所占比例相当．富集因子分析表明，黄河中下游表层沉积物中重金属可分为3类：Cu、Cr、Mn基本无富集，Pb、Ni、Zn轻度富集，Cd中度到极高度富集；迁移系数研究表明黄河中下游表层沉积物重金属迁移系数和生物活性顺序为Mn＞Cd＞Zn＞Ni＞Pb＞Cu＞Cr．次生相原生相比值法表明Cu、Cr、Ni、Zn无污染，Pb在3点位轻度污染，其它点位无污染，Mn在1、3、6点位轻度污染，其它点位无污染．综合各种评价方法， Cd是黄河中下游沉积物中污染程度最高的重金属，具有潜在生态风险，应引起重视．

关键词: 重金属 , 赋存形态 , 迁移能力 , 生物活性 , 生态风险 , 黄河中下游 , 沉积物

阴极旋转电沉积生物陶瓷涂层的工艺研究

王涛 , 于峰 , 李慕勤

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2005.05.016

采用一种电化学沉积磷酸钙生物陶瓷涂层的新方法--阴极旋转电沉积工艺.通过测定涂层的XRD、界面结合强度、SEM观察表面与断面,研究了工艺的沉积特性及机理.在该工艺中,作为金属基体的阴极始终处于旋转状态,制备出比普通电沉积工艺更致密、均匀、尺寸更小的磷酸钙生物活性涂层,通过控制旋转速度制备出内部致密、外部多孔的梯度涂层,经后处理转化为羟基磷灰石涂层.通过控制旋转速度获得的梯度涂层,界面结合强度优于普通电沉积生物涂层.模拟体液浸泡后,在涂层表面先析出纳米粒子,之后成长为针状、网状,最后连接成一层.阴级旋转电沉积生物陶瓷梯度涂层具有较高的抗溶解性和生物活性.

关键词: 阴极旋转 , 电沉积 , 生物涂层 , 陶瓷涂层 , 梯度涂层 , 磷酸钙涂层 , 生物活性

ZrO2改性CaO-SiO2复合生物涂层的制备及表征

梁莹 , 谢有桃 , 季珩 , 黄利平 , 郑学斌

复合材料学报

以CaO稳定的ZrO2为原料,与适量SiO2在1400℃下反应.制得CazSiO4不同含量(质量分数:20%、40%、60%)的ZrO2改性CaO-SiO2复合粉体,并采用大气等离子体喷涂技术制备涂层.利用X射线衍射(XRD)、电子探针(ETMA)及能量色散谱(EDS)对涂层相组成和形貌进行表征.涂层的体外生物活性和稳定性以模拟体液(SBF)和Tris-HCl缓冲溶液浸泡实验进行评价.结果表明:ZrO2改性CaO-SiO2基复合涂层在SBF中浸泡后,表面形成磷灰石能力与Ca2SiO4含量有关,Ca2SiO4含量低于40%的涂层表面难以形成磷灰石;改性涂层在Tris-HCl缓冲溶液中的降解率远小于纯Ca2SiO4涂层,其降解率随Ca2SiO4含量增加而增加.通过优化涂层各组分含量,可望获得生物活性好而又抗生理体液侵蚀的长效稳定涂层.

关键词: 硅酸钙 , ZrO2 , 改性 , 等离子体喷涂 , 复合涂层 , 生物活性 , 降解性能

骨损伤修复用硫酸钙及其无机复合材料的研究进展

杨国敬 , 林勉 , 张雷 , 苟中入

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12758

创伤、骨肿瘤、关节置换术等引起骨缺损的修复是目前临床治疗的难点和研究热点领域,寻找理想的骨修复材料已经成为该领域的重点研究方向.硫酸钙骨水泥作为骨修复材料已有百余年历史,有着显著的优势.但其降解过快的缺点影响了治疗效果,限制了应用范围.本文对硫酸钙的理化特性、晶粒形貌与晶型控制、合成方法等进行了系统介绍,总结了硫酸钙与羟基磷灰石、生物玻璃、磷酸钙和硅酸钙复合材料及其性能研究的新成果,并提出了克服硫酸钙作为骨修复材料的缺点的若干方法.

关键词: 硫酸钙 , 骨水泥 , 合成方法 , 生物活性 , 生物相容性 , 无机复合材料 , 综述

可降解聚酰胺类骨折内固定材料表面的HAP涂层

牟静芳 , 孙红 , 唐应武 , 张复实 , 吴国是 ,

高分子材料科学与工程

使用乙酸-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-羟基磷灰石(HAP)体系,采用低温浆料粘涂技术对可降解聚酰胺类骨折内固定材料进行表面涂数处理,得到了完全覆盖的、有一定粘结强度的均一的HAP涂层.XRD、SEM和FT-IR实验表明本方法得到的HAP涂层,其主要成分以HAP(Ca10(PO4)6(OH)2)的形式存在,保持了具有生物活性的结构形态,且结晶度良好.涂层具有一定的孔隙度,这有利于新骨组织的生长,同时还可吸附其他生物活性物质及药物.本方法是一种增加骨植入物生物活性的有效方法.

关键词: 表面涂层 , 生物活性 , 羟基磷灰石 , 聚酰胺类复合材料

TiO2纳米管尺寸对其生物活性的影响

王小红 , 曹阳 , 刘钟馨 , 李士普 , 林仕伟

功能材料

以丙三醇为电解液体系制备出高有序的TiO2纳米管,通过模拟人体体液(SBF)溶液浸泡和体外细胞实验探讨不同尺寸TiO2纳米管生物活性的差异.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对样品进行表征.结果表明,相同电压下,随着阳极氧化电压的增加,TiO2纳米管管长和管径呈增加趋势.通过羟基磷灰石(HA)的沉积情况、MG-63细胞粘附情况、MTT检测分析,可以得出,随TiO2纳米管管长和管径的增加,诱导HA沉积能力和促进细胞粘附增殖能力增强,表现出较好的生物活性.

关键词: TiO2纳米管 , 阳极氧化 , 丙三醇 , 生物活性

PLGA/HA骨支架材料的降解特性

张厚安 , 张翠娟 , 易继勇

材料导报

采用有机泡沫法获得了HA多孔骨架.运用溶胶浇铸法将PLGA溶胶填充入多孔骨架中,制备出骨组织工程用PLGA/HA复合支架材料,并考察了其在模拟体液中的降解性能,通过SEM观察了其表面组织形貌.结果表明,随浆料中HA含量的增加,材料降解后质量损失增大,且随降解时间的延长,PLGA/HA骨支架材料表面粘附的磷灰石相增多,表明该复合材料具有良好的生物活性.

关键词: 骨支架材料 , PLGA/HA复合材料 , 降解 , 生物活性

化学沉淀法制备纳米硅酸钙及其在模拟体液中的活性行为

万祥辉 , 常程康 , 毛大立

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.02.020

以Ca(NO3)2·4H2O和Na2SiO3·9H2O为原料,聚乙二醇为分散剂,采用化学沉淀方法制备了直径40nm的无定型纳米硅酸钙粉末,800℃热处理后得到平均直径100nm的β-硅灰石粉末.把两种粉末压制成块浸泡在模拟体液中,研究了两种粉体在模拟体液中的生物活性行为.结果表明:由于无定型硅酸钙具有比β-硅灰石小的颗粒尺寸,且处于亚稳态,Ca2+的活性较大,无定型硅酸钙具有比β-硅灰石较高的生物活性.在无定型硅酸钙表面不仅沉积了羟基磷灰石,而且也沉积了碳酸钙,以致于在浸泡初期阶段阻止了羟基磷灰石的沉积.经长时间浸泡后,无定型硅酸钙和β-硅灰石表面都能沉积一层羟基磷灰石.

关键词: 硅酸钙 , 纳米粉体 , 化学沉淀法 , 生物活性

医用多孔金属的制备及其生物活化研究进展

刘辉 , 憨勇

中国材料进展

医用多孔金属材料，特别是多孔钛及钛合金能够提供与人体骨组织相匹配的力学性能，并促进骨组织长人以提高其与骨的固定度，在人体硬组织修复与替换方面具有广泛的应用前景。重点围绕多孔钛及钛合金的制备方法及适用于其复杂孔隙结构的表面生物活化方法，综述了各种方法在多孔钛及钛合金上的应用现状。目前适用于多孔钛及钛合金制备的技术主要有粉末冶金法、钛纤维烧结法、自蔓延高温合成法、选区电子束熔化技术和选区激光熔化技术，适用于多孔钛及钛合金表面生物活化的技术主要有溶胶凝胶法、仿生矿化法、电化学沉积法和微弧氧化法。多孔钛及钛合金的力学相容性和表面生物活性需要同时满足临床要求，才能进一步扩大其在医学领域的应用范围。

关键词: 多孔钛及钛合金 , 制备 , 力学相容性 , 表面活化 , 生物活性

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