镁合金表面DNA层层组装生物矿化与抗菌性研究

来源 :2017中国生物材料大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:silawangyue
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  镁合金具有良好的生物相容性和可降解性,作为生物医用材料具有广泛的应用前景。有效地提高镁合金的耐蚀性能,减轻镁合金植入初期的炎症反应,对镁合金作为医用植入材料具有重要意义。利用浸泡法在AZ31 镁合金基体表面层层组装脱氧核糖核酸(DNA)与聚电解质,例如聚乙烯吡咯酮(PVP)与壳聚糖(CHI),制备多层膜,探究该层层组装多层膜的生物矿化与抗菌性能。并将该多层膜作为诱导模板,采用水热法在Ca(NO)3、NaH2PO4、Na2CO3 溶液[1]中诱导钙磷涂层(羟基磷灰石)的形成。利用高分辨扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X 射线光电子能谱对所得复合膜层的表面形貌、化学成分进行表征,通过析氢和电化学实验(包括极化曲线以及阻抗谱)研究所得复合涂层耐腐蚀性能。实验结果表明,(PVP/DNA)n 层层组装多层膜可有效减缓镁合金的降解速率(组装层数n 为20 层时耐蚀效果最佳),耐蚀机理主要表现为表面Ca-P 沉积涂层对基体的保护作用。(CHI/DNA)n 的层层组装则在类生物矿化基础上通过CHI 的接触型杀菌机理赋予多层膜抗菌性能。(PVP/DNA)n 多层膜经水热诱导所得复合涂层Ca-P/(PVP/DNA)n 表现为典型Ca-P 涂层形貌,为立体叶草状或花瓣状,在镁合金表面紧密均匀排列,有利于提高镁合金基体的生物相容性与耐蚀性。水热诱导Ca-P 涂层的获得主要归功于组装的DNA 与聚电解质的类生物矿化作用[2,3],且通过层层组装作为诱导模板有利于矿化初期的有序吸附,这种诱导矿化所得钙磷膜层对镁合金在生物医用领域的应用提供了新的可能。
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引言:钛合金因其优良的耐蚀性、较低的弹性模量和生物相容性,在生物医学领域得到了广泛应用[1]。针对目前应用Ti-6Al-4V 合金中的AL 和V 元素的生物安全问题,发展了新型的Ti-Zr-Nb 和Ti-Zr-Nb-Ta 合金[2,3]。本文研究了激光表面改性对Ti-20Zr-10Nb-4Ta(TZNT)合金表面形貌、电化学特性、耐蚀性和细胞相容性的影响。材料与方法:本文采用皮秒脉冲光纤激光器在T
本文综合叙述了本研究组近几年在抗菌钛合金制备、抗菌性能、力学性能、耐蚀性能、耐磨性能和生物相容性方面的研究结果。目前的研究结果表明,抗菌钛合金具有非常强的抗菌性能,并且对多种菌种都显示出抗菌性能。抗菌钛合金较商业纯钛具有更好的力学性能,与TC4 钛合金相接近。抗菌钛合金具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能,而且在几种常用的模拟体液中均表现出良好的耐蚀性能。另外,抗菌钛合金也表现出良好的抗细菌粘附特性。最
引言:前交叉韧带重建(ACLR)后,骨隧道周围骨量丢失是临床前和临床常见的现象,这将不利于肌腱植入物在骨隧道周围的融合[1].我们前期研究证实可降解金属镁的使用有利于促进新骨再生[2],故可考虑镁基医疗器械在ACLR 中的应用.然而,单纯镁金属力学性能不够,易引起手术失败.所以,本研究中我们可考虑在镁金属中加入锌(Zn)和锶(Sr),以期获得兼具出色力学强度和促骨生成的可降解合金器械,并测试其在A
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镁及镁合金因具有可降解性、良好的生物安全性和合适的机械性能,在医用植入物及医疗器械方面显示出独特的优势和广大的临床应用潜力。然而,一方面,镁本身过快的腐蚀降解速率会使得内植物过早失效,同时也会影响其生物相容性;另一方面进一步拓展镁基生物材料的应用也提出了不同的功能要求。因此除了支架基体材料外,镁合金表面的功能化修饰改性是另一大关键问题。本研究提出了"降解可控性、生物相容性、功能适配性"三位一体的镁
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镍钛(NiTi)形状记忆合金由于其独特的形状记忆效应,已被用于制作髓内钉、接骨超弹丝、关节接头等医用产品.但是合金中镍元素存在一定的细胞毒性和致敏性,使其在生物领域的应用存在潜在隐患.因而对无镍形状记忆合金的开发具有重要科学意义.目前已开发的无镍形状记忆合金主要有Ti-Nb,Ti-Ta,Ti-Mo 系超弹性合金.但是所报道新型无镍钛基形状记忆合金的形变回复率较小,约为 3%(Ti2448)[1].