羟基磷灰石/胶原类骨仿生复合材料的制备方法及机理

天然骨除了含有羟基磷灰石无机成分外,还有胶原、糖蛋白等少量的有机成分,这种混杂结构使骨具有独特性能。因此模拟天然骨的形成机制,采用仿生的方法制备羟基磷灰石／胶原类骨材料以再生骨的生物学和力学性能势在必行。本就制备羟基磷灰石／胶原类骨仿生复合材料的方法及体外模拟天然骨生物矿化和材料自组装的形成机制进行了综述。     

问题解答

问:骨组织、骨和骨胳有什么区别? 答:骨组织、骨和骨胳是三个不同的概念,许多同学在学习的时候,对三者之间的区别和联系搞不清楚,常常出错误。骨组织一般是指骨质(骨密质和骨松质)。它是具有支持和保护作用的结缔组织。由骨细胞和细胞间质(纤维和基质)构成的,其特点是间质中有大量骨盐,因此它是一种极坚硬的结缔组织,其中基质呈固体状态,由无机质和有机质两种成分构成:无机质的主要成分为磷酸钙约占84％,碳酸钙约10％,以及少量柠檬酸钙、磷酸二氢钠等;有机质的主要成分为糖蛋白质复合物、骨胶纤维或胶原纤维及少量脂类,肽类等。其中胶原纤维约占有机细胞间质中的90％。     

纳米羟基磷灰石/胶原复合材料制备方法研究

研究了在脱钙骨基质内原位沉积纳米羟基磷灰石的电化学方法,探讨了影响沉积的实验因素和条件.并利用红外光谱和X衍射表征无机相的组成,透射电子显微镜观测晶体的形态和尺寸,光学显微镜观察无机相分布,灰化法测定无机成分含量.结果表明,电化学方法可以制备出纳米羟基磷灰石/胶原复合材料,其无机成分为53 9±3.2%,并且无机相的组成、分布、性质与自然骨非常一致,是纳米复合材料.     

无机诱导成骨材料的研究进展

临床上骨缺损十分常见,常需要进行骨移植来修复。在牙种植术中,由于多种原因造成牙槽嵴萎缩,骨量不足,限制了牙种植术的应用。对于骨量不足或拔牙后即刻种植的情况可以采取骨增量技术增加牙槽嵴的高度和丰满度,提高种植成功率。本文主要阐述近年来无机诱导成骨材料的研究进展,并对其将来的研究方向予以展望。     

生物支架材料——组织工程连载之二

具有三维结构的支架材料是组织工程的核心内容之一。现有组织工程支架可分为天然生物材料、合成有机材料和无机材料三类。支架材料近年来研究十分活跃,不仅在组织工程的最早产品人工皮肤领域进行了更为完善的研究和开发,同时在诸如人工骨、软骨、神经、血管、皮肤、肝、脾、肾、膀胱等方面进行了大量研究和探索。与普通组织工程支架需要预先制备并在体外成型不同,近年来在骨和软骨组织工程实践中兴起的可注射支架具有许多优势,是未来组织工程支架发展的重要方向之一。     

青藏高原高寒草地3米深度土壤无机碳库及分布特征

准确评估土壤无机碳库的大小及其分布特征有助于全面理解陆地生态系统碳循环与气候变暖之间的反馈关系.然而, 由于深层土壤剖面信息匮乏, 使得目前学术界对深层土壤无机碳库的了解十分有限.该研究基于342个3 m深度和177个50 cm深度的土壤剖面信息, 采用克里格插值方法估算了青藏高原高寒草地不同深度的土壤无机碳库大小, 并在此基础上分析了该地区土壤无机碳密度的分布特征.结果显示, 青藏高原高寒草地0-50 cm,0-1 m,0-2 m和0-3 m深度的土壤无机碳库大小分别为8.26,17.82,36.33和54.29 Pg C, 对应的土壤无机碳密度分别为7.22,15.58,31.76和47.46 kg C·m^-2.研究区土壤无机碳密度总体呈现由东南向西北增加的趋势; 高寒草原土壤的无机碳密度显著大于高寒草甸的无机碳密度.整体上, 不同深度的高寒草原无机碳库约占整个研究区无机碳库的63%-66%.此外, 深层土壤中储存了大量无机碳, 1 m以下土壤无机碳库是1 m以内无机碳库的2倍.两种草地类型土壤无机碳的垂直分布存在差异: 对高寒草原而言, 0-50 cm土壤无机碳所占的比例最大; 但对高寒草甸而言, 在100-150 cm深度土壤无机碳出现富集.这些结果表明青藏高原深层土壤是一个重要的无机碳库, 需在未来碳循环研究中予以重视.     

三门湾健跳港网箱养殖区浮游生物多样性的夏季调查

调查了三门湾健跳港海水养殖区夏季浮游生物的种类组成、密度和多样性指数,并将浮游生物群落指标与水质理化因子进行相关分析。共发现浮游生物29种,其中浮游植物14种,第一优势种为中勒骨条藻(Skeletonema costatum);浮游动物15种,第一优势种为太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)。表层浮游植物的平均密度为43 328ind·L^-1,Shannon-Weiner多样性指数为0.826;浮游动物平均密度为389ind.m^-3,Shannon-Weiner多样性指数为2.964。相关分析结果表明:无机氮、无机磷促使了浮游植物大量繁殖,并使浮游动物多样性指数提高。网箱养鱼区水体富营养化指数与浮游植物多样性指数之间有一定的正相关关系,与浮游动物多样性指数之间呈显著的正相关关系。     

不同产地黄芩中无机元素含量及其与根际土壤无机元素的关系

药用植物中各无机元素含量的不仅影响药用植物的生长发育,也是药材有效成分的构成因子。通过对全国范围内16个不同产地(即居群)的92个野生黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)样本及其相应的根际土壤中10种无机元素含量的分析,发现不同产地黄芩及其根际土壤无机元素都有很大变异,且不同产地黄芩根际土壤中无机元素的变异远大于黄芩药材中无机元素的变异。总体来看,黄芩中Mg(9级)含量较其他植物含量高;P(1级)、K(2级)、Mn(3级)含量与其他植物相比处处较低水平;黄芩对Sr(富集系数达到3.52)有较强富集。并且通过无机元素分布曲线分析建立了无机元素指纹谱,主成分分析筛选出黄芩主要特征无机元素为Mg、K、Ca、Fe、Zn。本研究还表明,黄芩对各元素的吸收能力受产地的影响较大,提示黄芩对无机元素的吸收与各产地根际土壤无机元素有一定关联性。     

佛山地区存留自然林和存留人工林的土壤无机磷组分

为探讨热带亚热带森林,尤其城市及其周边地区残存森林土壤磷的有效性,对佛山地区14个残存林(7个自然林和7个人工林)的0~3 cm和3~23 cm矿质土壤的P有效性进行研究。结果表明,铁结合态无机P和还原剂可溶解无机P是土壤无机P的主要组分。在0~3 cm矿质层中,自然林土壤铝结合态无机P、Bray 1提取无机P和总无机P含量显著高于人工林;而在3~23 cm矿质土层中,自然林土壤钙结合态无机P含量显著高于人工林。其它土壤营养指标在自然林和人工林间差异不显著。相关分析结果表明,土壤有机质含量与钙结合态无机P除外的其它无机P组分含量均成显著正相关。聚类分析结果表明14个残存林土壤P有效性可分成3组,整体上人工林土壤P有效性比自然林低。这有助于认识城市化影响下城市及其周边地区残存森林土壤营养状况及加强养分管理。     

木质素锌肥在粤北石灰性土壤上的生物有效性研究

木质素锌肥是利用造纸工业副产品木质素为原料合成的一种有机微肥,通过淋溶与盆栽试验研究了木质素锌肥与无机锌肥在粤北两种石灰性土壤上的生物有效性差异．结果表明。木质素螯合锌被土壤固定、吸附量要明显小于无机锌,对于土壤B,当Zn用量为10mg·kg^-1时,木质素锌肥处理锌溶出量比无机锌高65．2％;施用木质素锌肥的处理玉米长势好,不仅生物量高过无机锌肥,而且更有利于玉米对锌的吸收,在土壤A上,当Zn用量为10mg·kg^-1时,木质素锌肥处理的生物量比无机锌增产16．3％。植株锌含量比无机锌肥高81．2％,木质素锌肥的生物有效性优于无机锌肥。     

施肥对旱地花生主要土壤肥力指标及产量的影响

大田条件下,研究了纯无机肥及不同用量有机-无机配施对旱地砂壤土花生土壤微生物种群及数量、土壤主要酶活性、土壤呼吸速率及产量的影响,结果表明:(1)土壤中细菌、放线菌和真菌数量随有机无机肥配施数量的增加而增加;单施无机复合肥对微生物数量的增加不明显,中量有机无机肥配施比单纯施中量无机肥处理的细菌、放线菌和真菌数量全生育期平均值分别提高114.9％、49.0％和29.0％.(2)施肥可以显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及土壤呼吸速率,其中有机无机中、高量配施显著高于其他处理,中量纯无机肥(农民常规施肥)相近于或低于(尤其在生育后期)低量有机无机肥配施;施肥对土壤过氧化氢酶活性的影响小于其余3种酶.(3)不同类群土壤微生物数量、土壤主要酶活性及土壤呼吸作用关系密切,相互间相关系数均达到极显著水平.(4)有机无机中、高量配施花生产量显著高于其他处理,中量无机肥加中量有机肥比中量纯无机肥增产14.0％,表明在砂壤土上施用有机肥,其对土壤肥力提高的增产作用远远大于其本身所含花生生育所需营养直接供应作用.(5)兼顾土壤肥力和花生产量,肥力中等的砂壤土,可采用中量有机无机肥混配施用.     

甘肃不同产地黄管秦艽中无机元素的相关性和主成分分析

以甘肃不同产地黄管秦艽为材料,测定其无机元素含量,分析黄管秦艽中无机元素特征及评价药材质量。采用火焰原子吸收光谱法测定黄管秦艽中无机元素含量,并运用相关性分析和主成分分析对其含量进行分析和评价。结果表明不同产地黄管秦艽中无机元素Ca、K、Mg、Mo含量较高,部分无机元素之间存在相关性;经主成分分析得到3个主因子,3个主成分的累计方差贡献率为83.20%。从无机元素含量的主成分分析来看,产于卓尼县尼巴乡的黄管秦艽质量最优,本实验可为黄管秦艽的资源开发利用、质量控制以及安全评价提供参考依据。     

岩溶石漠化区不同植被恢复模式土壤无机磷形态特征及影响因素

为分析岩溶石漠化区不同植被恢复模式土壤无机磷的形态特征,评价植被恢复的土壤供磷潜力,阐明有机碳及钙素在无机磷形态转化中的作用,选取研究区内8种有代表性的样地,采用蒋柏藩无机磷分级方法对土壤无机磷形态特征及影响因素进行研究。结果表明:研究区土壤全磷与速效磷含量分别在0.25—1.35 g/kg、1.05—53.01 mg/kg范围,无机磷总量在123.94—934.61 mg/kg,耕地与退耕地以及各退耕地之间全磷、速效磷、各形态无机磷含量水平差异明显,各退耕地磷素含量水平介于耕地与次生马尾松林地之间,退耕地中桃林地、花椒林地磷素含量水平较高、樟树林地、柳杉林地、撂荒草地次之、撂荒灌丛地较低。各样地土壤无机磷占全磷比例在51.2%—72.4%,不同形态的无机磷含量表现为O-PFe-PCa-PAl-P,其中Ca2-P、Al-P对速效磷的贡献率大,Fe-P、Ca8-P贡献较小,O-P、Ca10-P献率最小。不同活性土壤有机碳与不同形态钙素对各形态无机磷在总无机磷中比例的影响较大,p H、容重、粘粒含量、含水量等其它理化性质影响较小。     

蒙东地区水肥耦合对紫花苜蓿土壤磷组分的影响

磷素在土壤中可分为有机磷和无机磷两大组分,不同形态的磷供给植物营养的难易程度不同,应用液体³¹P核磁共振技术(³¹P-NMR)探明土壤磷组分可为进一步调控土壤磷营养提供重要的理论依据。本研究采用盆栽试验,以紫花苜蓿和栗钙土为对象,设置常规和干旱水分处理,并设置不同的施磷水平(P₀～P₄:0、0.025、0.05、0.1、0.2 g P₂O₅·kg^-1土),应用液体³¹P-NMR技术测定土壤磷组分,研究水肥耦合条件下紫花苜蓿土壤磷组分特征。结果表明: 不同水肥条件下,土壤无机磷主要包括无机正磷酸盐、无机焦磷酸盐和无机多磷酸盐。无机正磷酸盐在土壤无机磷组分中占主导地位,干旱会降低无机正磷酸盐含量;无机焦磷酸盐和无机多磷酸盐可存在于高施磷水平(P₄)的土壤中。有机磷组分中,正磷酸单酯占主导地位,干旱影响紫花苜蓿对土壤中正磷酸单酯的转化和利用。综上,合理的水肥管理可对蒙东地区紫花苜蓿土壤磷营养的转化和利用进行有效的调控。     

不同产地栀子药材、土壤无机元素含量特征与有效成分的相关性研究

为了探索不同产地栀子及土壤中无机元素的分布规律与药材质量间的内在联系,本研究采用电感耦合等离子体发射光谱及液相色谱对全国范围内36个产地的栀子及土壤无机元素、有效成分含量进行测定,发现不同产地栀子及其土壤中无机元素存在较大的变异。总体来看,Ca、B、Cu、Zn、K和Cr是栀子药材的特征无机元素。药材中B、Cu、Zn、P、Ca与土壤中无机元素的显著相关。栀子有效成分的形成是多因素的交互作用,土壤无机元素的含量不是最直接因素。本研究为合理施肥、改良土壤、控制栀子中有害元素含量及提高品质提供理论依据。     

混合床离子交换法对蛋白质溶液去离子

目的:探索一种能够在蛋白质不变性的前提下迅速而大量除去含蛋白质的溶液中无机离子的方法。方法:将001×7和201×7混合树脂应用于家兔全血细胞裂解液的去除无机离子过程,测定裂解液中无机离子被清除的程度,以及红细胞中乙酰胆碱酯酶的活性改变。结果:混合床离子交换法既能彻底清除裂解液中的无机离子,又能保留其中乙酰胆碱酯酶的活性。结论:在某些领域,混合床离子交换法是一种优越的去除蛋白质溶液中无机离子的方法。     

木质素/无机填料复合补强橡胶的研究进展

对木质素/无机填料复合补强剂的制备及其对橡胶补强效果的研究进行综述。相比传统的炭黑补强体系,木质素/无机填料复合补强体系不仅使橡胶保持基本的力学性能要求,而且更加环境友好、成本优势明显。近年来有大量学者对木质素和炭黑、白炭黑、硅铝酸盐、其他无机填料等复合补强体系进行了研究。本文中,笔者分析了木质素/无机填料复合补强剂的制备方法及其优缺点,着重从相容性和分散性方面对木质素/无机填料复合补强剂对橡胶的补强效果进行了分析。木质素一定程度上可以起到分散无机填料的作用,从而提高复合补强剂和橡胶基体间的相互作用,达到较好的橡胶补强效果,为新型环保橡胶补强剂的开发和应用提供了重要的技术借鉴。     

耕作对干旱区表层土壤无机碳的影响

为阐明干旱区耕作对0~50 cm表层土壤无机碳的影响,以新疆三工河流域不同开垦年限(未开垦荒地、5年、20年、50年和100年)土地为研究对象,对比分析了0~20和20~50 cm土层土壤无机碳在不同生长季和耕作年限下的聚积与分布特征。结果表明:生长季节内,不同耕作年限土壤无机碳含量具有相似的规律,趋于先增加后减小,6月值最大;各土层内,老绿洲原生荒地的土壤无机碳含量聚积加强,而灌溉土地则减少,同时,新绿洲原生荒地和灌溉土地土壤无机碳聚积作用趋势相反,即表层0~20 cm原生荒地土壤无机碳聚积,下层20~50 cm减少,而灌溉土地则表层减少、下层聚积;开垦5年后,土壤p H值显著降低(P0.05);随着开垦年限的增加,土壤无机碳含量和储量均先增加后减少,开垦20年土壤无机碳含量最高,是开垦100年的1.8倍,并且其储量达66.80 kg·m~(-2)。总体来看,耕作20年后,表层0~50 cm土层土壤无机碳含量和储量均开始减少。     

蓝藻聚球藻高二氧化碳需求突变株的研究

利用化学诱变法获得了蓝藻聚球藻１０％ＣＯ２生长需求的突变株Ｎ１５０。突变株Ｎ１５０具较高的无机碳运输速率和无机碳库,表观光合作用对外源无机碳的亲和性与已知的其它高二氧化碳需求突变有显著区别。     

一种新型颗粒污泥——无机核颗粒污泥的形成和机理探讨

在人工配水以葡萄糖为主要基质长期运行的EGSB反应器中,发现了一种具有特殊结构的新型厌氧颗粒污泥———无机核颗粒污泥。扫描电镜观察,其内部形成较大直径、带有清晰微生物自溶痕迹、均匀分布的无机质核心,外层则为紧密的微生物所包裹。通过能谱、X射线衍射分析,确定内核无机质为Ca5(PO4·CO3)3(OH)(碳磷灰石)。根据结构特征,提出了无机核颗粒污泥的生长过程模型。进一步分析认为EGSB反应器的宏观pH值环境和颗粒污泥微观pH值环境是形成颗粒污泥无机核的原因。