自蔓 延高温合成镍钛形状记忆合金的生物医学基础研究：第二部 …

目的：研究自蔓延高温合成钛镍形状记忆合金生物学组织的相容性。材料和方法：将ＳＨＳ ＮｉＴｉＳＭＡ多孔体制成薄片,植入大白鼠体内,观察埋植材料与组织的结合情况及对组织的影响,周围组织对埋植材料的反应,并用常规锻制的镍钛记忆合金作对照。结果：肉眼观察,ＳＨＳ ＮｉＴｉ ＳＭＡ多孔材料与周围组织结合紧密,而ＮｉＴｉ ＳＭＡ光滑材料与周围组织结合疏松;光镜观察,两和埋植材料在实验初期,周围组织均有轻度的炎     

自蔓延高温合成镍钛形状记忆合金的生物医学基础研究——第一部分:多孔体的研制

目的:研制孔洞分布均匀,孔隙率高又有一定强度的镍钛合金多孔材料,研究其生物学特性,探寻修复颌骨缺损的新材料和新方法。材料和方法:应用自蔓延高温合成工艺,制成镍钛合金多孔体,观察多孔体的孔洞分布,孔洞形貌及孔隙率。结果:预热温度是影响多孔体的最重要的因素,当预热温度为400℃时,多孔体孔隙形成率达最大值70％,压缩强度为100MPa,形状恢复率达92％。结论:自蔓延高温合成钛镍形状记忆合金多孔体比重轻,强度高,孔隙可能有利于与周围组织的结合,可望成为良好的颌骨修复代用品。     

医用多孔钛的研究进展

钛及钛合金由于其优良的抗腐蚀性、生物相容性、低密度和高强度等特点，已广泛应用于承力部位的骨修复，但是如何促进 植入体与骨组织界面的有效结合仍是技术瓶颈，一方面由于植入体的弹性模量与骨组织不匹配，由此产生的应力屏蔽易导致植 入体松动，另一方面植入体缺乏骨诱导作用，导致材料骨界面之间不能形成有效的生物化学结合。近来，具有表面优化处理的新 型生物医用多孔钛材料通过引入孔隙的方法，使其与骨组织的力学性能相匹配，并且应用活化改性技术，使其具有生物活性，成 为目前骨替代材料的研究热点和发展方向。本文简要总结了多孔钛材料在力学性能、生物相容性、制备方法和表面改性等方面的 研究进展，强调在保证其多孔优势性能的前提下，通过生物活性因子的引入，进一步改善其生物相容性，提高结合力，延长植入体 的寿命，使其具有诱导成骨功能，是新型多孔钛材料的发展趋势。     

微弧氧化和碱处理技术在多孔钽修复兔颅骨缺损中的应用

目的观察微弧氧化和碱处理对多孔钽表面性状、生物相容性和成骨能力的影响。方法微弧氧化和碱处理多孔钽片后,扫描电镜观察表面微孔数量、表面钙磷沉积和接触角。植入钽片修复兔颅骨缺损模型,在4周和12周观察骨愈合情况。结果扫描电镜显示处理组表面有更多的微孔和钙磷沉积以及更小的接触角(P<0.05)。植入多孔钽片后,所有动物均生长良好,伤口愈合佳。CT观察多孔钽片和周围骨组织耦合良好;钙黄绿素标记检测显示12周时有新生骨长入多空钽材料内部;扫描电镜观察发现4周时多空钽材料内部有新生血管,12周时有骨小梁长入材料内部。结论微弧氧化和碱处理能改变多孔钽材料表面形状,处理后多孔钽片具有良好的生物相容性和成骨能力。     

多孔钛合金不同孔径大小对新骨长入的影响

目的:评价不同孔径多孔钛合金植入物在骨缺损区对新骨长入的影响。方法:采用电子束熔融(EBM)技术制备三种不同孔径(孔径分别为1.0 mm,2.0 mm,3.0 mm)的多孔钛合金材料,其孔隙率依次为73%,79%,86%。将18只家犬随机分为1.0 mm孔径材料组,2.0 mm孔径材料组,3.0 mm孔径材料组,每组6只。制备家犬双侧股骨外侧髁缺损模型,然后植入各孔径组材料,于术后4周,8周,12周分别行大体标本观察,X线片观察,组织形态学观察三组不同孔径材料与周围骨的整合情况及孔隙中的新骨长入情况。结果:通过大体标本观察和X线片观察显示,12周后三组材料均与周围紧密骨连接。其中1.0 mm孔径组材料中心明显成骨,2.0 mm孔径组和3.0 mm孔径组中心仍为较多白色组织填充。组织学观察显示,12周时2.0 mm孔径组和3.0 mm孔径组材料周围有骨质包绕,但中心空洞,基本无骨质形成。1.0 mm孔径组材料周围骨质包绕紧密,孔中新生骨形成较多,且有大量纤维母细胞和软骨细胞形成。各时间点1.0 mm孔径组新生骨面积百分比明显高于2.0 mm孔径组和3.0 mm孔径组,P<0.01,差异具有统计学意义。2.0 mm孔径组和3.0 mm孔径组相比,P>0.05,无显著差异。结论:孔径大小影响多孔钛合金材料的骨长入,适当孔径的设计将更有利于材料的传导成骨。     

自蔓延高温合成镍钛形状记忆合金的生物医学基础研究

目的;研制孔洞分布均匀,孔隙率高又有一定强度的镍钛合金多孔材料,研究其生物学特性,探寻修复颌骨缺损的新材料和新方法。材料和方法：应用自蔓延高温合成工艺,制成镍钛合金多孔体,观察多孔体的孔洞分布,孔形貌及孔隙度。结果;预热温度是影响多孔体的最重要的因素,当预热温度为４００℃时,多孔体孔隙形成率达最大值７０％,压缩强度为１００ＭＰａ。     

纳米结构Ti/TiN涂层对NiTi合金生物相容性的影响

目的：评价纳米结构Ti/TiN涂层对镍钛形状记忆合金（含镍50.6at%）生物相容性的影响,为生物医用纳米结构Ti/TiN涂层表面改性的NiTi合金材料生物安全性提供依据。方法：不影响基体的形状记忆性或超弹性效应的前提下,采用真空过滤电弧离子镀技术,在NiTi合金表面沉积一层纳米结构Ti/TiN涂层,分别对表面改性前和改性后的NiTi合金样品进行体外细胞毒性实验、溶血实验和血小板粘附实验,探索纳米结构Ti/TiN涂层对NiTi合金生物相容性的影响。结果：表面具有纳米结构Ti/TiN涂层的NiTi合金无细胞毒性,H9C2（2-1）细胞相容性优于涂层前,细胞形态典型,粘附数量明显大于涂层前。纳米结构Ti/TiN涂层有改善NiTi合金的血液相容性作用,其溶血率从2.1%降至涂层改性后的1.2%,同时,血小板黏附量和聚集程度小于处理前的NiTi合金。结论：纳米Ti/TiN涂层能够显著改善NiTi合金的生物相容性。     

国产多孔钽材料修复兔胫骨缺损的实验研究

摘要 目的：研究国产多孔钽材料能否在兔胫骨缺损模型中顺利实现骨长入,用于修复胫骨缺损。方法：在36只新西兰大白兔双侧胫骨骨干处建立骨缺损模型,每只动物左右侧缺损随机分组,分别进入实验组(植入多孔坦材料)和对照组（不植入多孔坦材料）。植入后4周、8周和12周取材,通过X线检测以及硬组织切片苏木精伊红染色,检测多孔钽材料与骨界面的骨整合情况。采用推出实验检测多孔钽材料与骨界面的结合强度。结果：将术后不同时间点取得的胫骨标本作X射线拍片分析,4周时,骨缺损端与材料结合部位有骨质生成,在8周时材料表面有骨形成现象,逐渐完全覆盖材料表面,在12周时骨量继续增加,形成覆盖材料并桥接骨缺损断端的骨痂。样本行硬组织切片并行HE染色后检测,植入4周后实验组材料两端被新生骨所覆盖,材料深部的孔隙中也可见少量骨组织长入;植入8周后发现实验组材料与骨组织生长良好,多孔钽材料表面和两端材料孔隙内均有骨组织长入,材料孔隙与组织紧密连接,有骨小梁长入;植入12周时两端骨组织长入深度没有明显变化,但材料表面骨组织继续长入,并完全嵌入圆柱体材料内。材料植入后4周与8周比较差异无统计学意义（P＞0.05）,材料植入后8周与12周比较差异有统计学意义（P<0.05）。将植入4周、8周和12周后含材料样本置于动态疲劳试验机上进行推出实验,随时间延长所需推出力明显增加,植入后4周和8周相比,虽然后者所需推力较大,但两者比较差异无统计学意义（P＞0.05）,而8周和12周比较则差异有统计学意义（P<0.05）。结论：国产多孔坦材料能在胫骨缺损中实现与骨整合,能用于皮质骨缺损修复。     

自蔓延高温合成镍钛形状记忆合金的生物医学基础研究——第三部分:毒理学实验

目的:对自蔓延高漫合成钛镍形状记忆合金进行毒理学研究。材料和方法:应用孔隙率为70％的SHS NiTiSMA多孔体漫提液,进行急性毒性试验、Ames试验、CHL细胞染色体畸变试验和骨髓多染红细胞微核试验。结果:小白鼠急性毒性试验:灌胃组和静脉给予组均全部存活,未见毒性反应。Ames试验:鼠伤寒沙门氏菌回复突变菌落数均不高于自发回变数,也未呈现剂量反应关系。中国仑鼠肺成纤维细胞染色体畸变试验,畸变率与对照组没有显著性差别。NIH品系小鼠骨髓多染红细胞微核试验,结果与对照组无显著差异。结论:自蔓延高温合成钛镍形状记忆合金多孔体无毒,哺乳动物体内外试验表明无致突变特性。     

离心粘结法制备孔隙连通的三维细胞支架

目的:改进多孔支架制备技术,使多孔支架具有孔隙结构均匀、孔隙连通性良好的特性。方法:间歇离心技术与湿度粘结方法结合,改善致孔剂粘结的均匀性;溶液浇注/颗粒沥析技术制备三维多孔细胞支架;扫描电镜观察支架的孔隙结构,原子吸收光谱检测致孔剂残余,力学实验仪与重量法表征支架的其它物理性能与制备条件的关系。结果:三维多孔支架的孔隙呈球形、分布均匀、孔隙相互连通、通道呈规则的圆形;支架中无残余致孔剂。以聚乳酸为原料制备的支架,其孔隙率、压模量、吸水率分别高达94.7±0.5%、509±6kPa、208.2±20.3%。结论:间歇离心粘结--溶剂浇注/颗粒沥析技术,能够制备出孔隙结构均匀、孔隙相互完全连通的三维细胞支架,支架的孔隙大小和通道尺寸人为可控,支架的孔隙率和强度高,孔隙结构符合组织工程的要求,是一种比较理想的三维细胞支架制备方法。