简介:目的:体外建立仿生矿化模型,研究氟离子作用下不同浓度明胶基质对矿化过程的影响。方法:将浓度为30mmol/l钙离子溶液、浓度为5mmol/l磷酸根溶液和不同浓度明胶溶液分别加入反应装置,反应7d和21d后检测阳离子选择膜表面矿化物的形态和化学成分。结果:随反应时间从7d延长至21d,离子选择膜表面矿化物的Ca/P从对照组1.39,10%明胶组1.48,20%明胶组1.55,依次变为对照组1.38,10%明胶组1.49,20%明胶组1.67。加入明胶后,晶体形态从无定形片状转变为针状。随明胶浓度升高,晶体之间相互融合,矿化物Ca/P升高。通过X线衍射证实,Ca/P为1.67的产物为羟基磷灰石。结论:明胶能促进仿生矿化体系中晶体合成,使其向羟基磷灰石转变。
简介:摘要目的将α-半水硫酸钙(α-CSH)、磷酸八钙(OCP)与RGD多肽(RGD)复合,探究该复合材料的生物相容性。方法制备材料浸提液备用并作为实验组,α-CSH组、α-CSH/OCP组、α-CSH/OCP/RGD组。CCK-8实验将材料浸提液与前期实验保存的第3代新西兰大白兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)共培养,以完全培养液、0.64%苯酚溶液作为阴性及阳性对照,使用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测细胞增殖状态,评估材料的细胞毒性。急性毒性实验:将材料浸提液注入购自武汉万千佳兴生物科技有限公司的MK小鼠(6个月龄,18~22 g)腹腔内,以生理盐水作为阴性对照,通过观察小鼠的生物学行为及死亡情况评估材料的急性毒性作用。皮内刺激实验将材料浸提液注入新西兰大白兔(3个月龄,2.0~2.5 kg)背部脊柱两侧皮肤,以生理盐水为阴性对照,通过观察注射部位皮肤出现红斑、水肿的情况评估材料的皮内刺激反应。以P<0.05为差异有统计学意义。结果CCK-8实验中α-CSH组1、3、5、7 d时BMSCs的相对增殖率(RGR)分别为85.87%、91.49%、91.30%、91.20%;α-CSH/OCP组分别为86.99%、92.53%、94.11%、89.98%;α-CSH/OCP/RGD组分别为91.45%、97.40%、97.66%、95.10%,3种材料浸提液共培养的BMSCs的RGR均>80%,按照细胞毒性分级其为0~1级,说明材料无细胞毒性。急性毒性实验中各组实验小鼠术后一般情况、行为活动、神经反应方面均未见异常,说明材料无急性毒性作用。皮内刺激实验中α-CSH组、α-CSH/OCP组、α-CSH/OCP/RGD组材料的原发刺激指数(PII)分别为0.125、0.250、0,均在0.0~0.4范围内,其反应类型为极轻微型。结论α-CSH/OCP/RGD多肽复合材料具有良好的生物相容性。
简介:摘要目的检测运用羟基磷灰石及β-磷酸三钙制备的双相钙磷陶瓷的生物相容性及其异位骨诱导效率。方法采用化学共沉淀法及过氧化氢发泡法,将羟基磷灰石及β-磷酸三钙以6∶4的比例在1 100 ℃条件下烧结3 h获得双相钙磷陶瓷,利用X线衍射评估材料组成成分。分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,接种于双相钙磷陶瓷,通过扫描电镜、鬼笔环肽及DAPI染色观察细胞的黏附,CCK8法评估细胞增殖,碱性磷酸酶测定法评估骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶表达活性。将不含骨髓间充质干细胞的双相钙磷陶瓷置入比格犬竖脊肌内,于4、8、12周对样本行大体检测、组织染色,测算新骨生成率,从而评估双相钙磷陶瓷的异位骨诱导效率。结果成功制备双相钙磷陶瓷,X线衍射分析可见羟基磷灰石及β-磷酸三钙特异性的衍射峰。扫描电镜可见双相钙磷陶瓷表面广泛分布大孔及连通孔,孔壁粗糙不平,孔内可见均匀分布的微孔。鬼笔环肽及DAPI染色显示,骨髓充质干细胞在材料表面伸展黏附,共培养后逐渐从不规则形转变为均一的长梭形。CCK8法提示共培养后第1天,细胞活力降低,而第3、4、5、7天,细胞增殖活力逐渐增加。碱性磷酸酶活性检测提示,与对照组相比,共培养后第1、7天,双相钙磷陶瓷组的骨髓间充质干细胞可分泌更多的碱性磷酸酶。双相钙磷陶瓷顺利置入比格犬竖脊肌内,术后8周材料孔隙内可见骨样组织沉积,术后12周大孔成骨比例为0.77±0.11,孔内成骨面积比例为0.71±0.14。结论双相钙磷陶瓷具有良好的生物相容性及异位骨诱导效率。
简介:摘要目的探讨富含生物活性的脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM)对外科级医用硫酸钙的影响,观察不同含量DBM对硫酸钙理化性能影响的变化规律,为制备含有成骨性能的、可注射性的硫酸钙骨水泥提供理论依据。方法按照DBM在硫酸钙复合物的质量比,分为0组、5%组、10%组、20%组、30%组、40%组共6组。充分混合不同含量DBM与外科级硫酸钙制备骨水泥的粉剂。将0.3 g甲基纤维素溶于10 ml的去离子水中,制备浓度为3%的甲基纤维素溶液,作为骨水泥的液剂。按液固比0.4∶1,混合上述骨水泥的粉剂和液剂,搅拌均匀,形成浆体。根据不同的模具,测量并记录DBM/硫酸钙复合物的初凝时间、终凝时间、抗压强度、体外降解率及pH值变化。结果单纯硫酸钙的初凝时间和终凝时间分别为(4.96±0.20)、(5.83±0.12)min。随着DBM的含量的增加,初凝时间和终凝时间增长趋势明显(F=49.275,P<0.05;F=124.859,P<0.05)。单纯硫酸钙(0组)的抗压强度为(23.33±6.35)MPa,40%组抗压强度仅为3.33 MPa。随DBM的含量的增加,抗压强度先增强后降低;5%组、10%组、20%组的DBM对抗压强度影响不大(P>0.05);而30%组、40%组的抗压强度明显降低(t=3.259,P<0.05)。不同含量的DBM能够明显改变硫酸钙复合物的降解速率,30%组和40%组体内完全降解时间仅为10 d;0组30 d的降解速率为63%。在体外降解的任何时间点内,DBM对硫酸钙复合物培养液的pH值均无明显影响,且与单纯硫酸钙的pH变化规律一致。结论随着DBM含量的增加,降解速率逐渐加快,抗压强降低、凝固时间延长,这些不利于可注射型硫酸钙骨水泥的制备。
简介:摘要:随着化石燃料的枯竭,传统的煤、石油和天然气等燃料锅炉已经不足以满足现代工业工厂的需求。加之目前我国对于环境污染控制问题的重视,因此,清洁可再生能源的开发备受世界各国的关注。生物质作为一种清洁可在生能源,具有环境友好和能量利用率高等优点成为关注焦点,目前我国的生物质能的资源主要有秸秆、木质残余物、禽畜粪便和能源作物等。生物质能是生物通过光合作用将获得的太阳能转化为化学能并储存在生物质中的能量,来源于植物的光合作用,其燃烧产生的二氧化碳和吸收的二氧化碳基本相等,因此实现了碳的零排放。但生物质和传统的煤、石油、天然气等化石燃料一样,燃烧排放烟气中的污染物中氮氧化物的含量高,造成了雾霾、酸雨等严重的环境污染问题,因此,在高效的利用生物质燃料的同时,还需关注排放的污染问题。
简介:目的以粉末冶金烧成的羟基磷灰石(HA)/[3.磷酸三钙(β-TCP)陶瓷为靶材,采用磁控溅射法在钛合金(Ti6A14V)基体上制备HA/β-TCP生物涂层。方法利用XRD研究了复合涂层的晶化程度,讨论了涂层成分与生物降解性及相容性的关系。结果HA/β-TCP生物涂层为非晶态,经700℃,3h大气处理可显著提高涂层的晶化程度,当涂层成分为50wt%HA/50wt%β-TCP时其细胞相容性最好。结论在钛合金基体上制备HA/β-TCP生物涂层,通过HA与β-TCP的复合来控制材料的降解速度,使它的降解速度与周围骨组织的生长速度相匹配,使植入体具有良好的生物降解性、生物活性和力学性能。
简介:摘要目的探讨塑性剂的类型及浓度对可注射性硫酸钙骨水泥(injectable calcium sulfate cement,ICSC)的抗压强度的影响。方法分别采用不同浓度的羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose,CMC)、甲基纤维素(methylcellulose,MC)、透明质酸(hyaluronic acid, HA)、硬脂酸(stearic acid,SA)与半水硫酸钙机械混合;与生理盐水反应后,观察复合物的抗压强度;并记录ICSC自身性能的改变:如凝固时间、可注射性能。按塑性类型分为CMC组、MC组、HA组、SA组及单纯硫酸钙组;每组再按塑性剂的浓度分亚组:如1%、3%、5%MC组。结果单纯硫酸钙的抗压强度为(21±4.58) mPa,终凝时间为(3.86±0.09) min。不同浓度的SA对硫酸钙抗压强度的影响均不明显(F=1.593,P=0.266),但可明显延长凝固时间(F=29.868,P=0.000)。不同浓度CMC均明显降低硫酸钙的抗压强度(F=23.943,P=0.000),且凝固时间均延长至120 min以上。MC均能改善硫酸钙的抗压强度(F=4.808,P=0.034),并延长凝固时间(F=191.192,P=0.000);其中,1%、3%的MC明显改善抗压强度(P=0.007,0.027),而5%改善不明显(P=0.193)。不同浓度HA均能改善其抗压强度(F=3.818,P=0.058),并延长凝固时间(F=262.515,P=0.000);其中3%和5%明显改善(P=0.026,0.015),1%组不明显(P=0.062)。单纯硫酸钙的可注射量仅为20%;1%~5%HA组、3%和5%MC组高达90%以上;而CMC组无可注射性能。结论SA和CMC不能用于改善硫酸钙的抗压强度;而合适浓度的HA与MC不仅能改善ICSC的抗压强度,并能够提高可注射性能,但MC更能满足凝固时间的需求。