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半水硫酸钙晶须水化过程

东北大学学报（自然科学版） 2008年第10期29卷 1490-1493页

作者：韩跃新王宇斌袁致涛印万忠东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004

对半水硫酸钙晶须水化产物进行了形貌的实时、非实时观测和XRD分析.结果表明半水硫酸钙晶须水化过程的显著特点在于其晶型和形貌的改变及由此引起的长径比减小;半水硫酸钙晶须的水化过程包括3个阶段:半水硫酸钙晶须水化初始期,二水硫酸... 详细信息

对半水硫酸钙晶须水化产物进行了形貌的实时、非实时观测和XRD分析.结果表明半水硫酸钙晶须水化过程的显著特点在于其晶型和形貌的改变及由此引起的长径比减小;半水硫酸钙晶须的水化过程包括3个阶段:半水硫酸钙晶须水化初始期,二水硫酸钙晶须生成期,二水硫酸钙晶须的粗化溶解及新的二水硫酸钙晶体生成期.半水硫酸钙晶须的水化过程与半水石膏的水化过程略有不同.

关键词：半水硫酸钙晶须晶型形貌水化过程

不同浓度载万古霉素半水硫酸钙/丝素微球复合人工骨材料的制备及性能研究

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生物医学工程学杂志 2016年第5期33卷 903-910页

作者：刘力明连小洁刘世超吴亚丽黄棣王晓君王秀梅崔福斋太原理工大学力学学院太原030024 清华大学材料系北京100084

本文以丝素蛋白为载体,以万古霉素(VCM)为药物模型,采用水-油相溶解扩散方法制备了不同浓度的丝素微球(SFM),并进一步构建了载VCM半水硫酸钙(CSH)/SFM复合人工骨材料。实验中用扫描电子显微镜(SEM)观察材料的表面形态,用傅里叶变换红外... 详细信息

本文以丝素蛋白为载体,以万古霉素(VCM)为药物模型,采用水-油相溶解扩散方法制备了不同浓度的丝素微球(SFM),并进一步构建了载VCM半水硫酸钙(CSH)/SFM复合人工骨材料。实验中用扫描电子显微镜(SEM)观察材料的表面形态,用傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)研究材料的构象,用抑菌圈实验验证材料的抑菌性能,用紫外/可见分光光度计检测材料的药物释放性能,用万能试验机测定样品的抗压性能。结果表明,随着丝素浓度从20、40mg/mL增加到60mg/mL,丝素构象及抑菌性没有显著改变,而SFM粒径增加,药物释放速率减慢;同时在CSH中复合SFM后,随着SFM丝素浓度增加,复合人工骨材料药物释放速率逐渐减小,压缩断裂功逐渐增加。上述结果表明,本研究在一定程度上改进了CSH存在的脆性大、作为药物载体前期释放快的缺点,有望在临床感染性骨缺损的治疗中取得更好的应用成效。

关键词：丝素微球半水硫酸钙万古霉素药物释放速率力学性能

半水硫酸钙/壳聚糖/羟基磷灰石复合支架的制备及性能研究

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半水硫酸钙/壳聚糖/羟基磷灰石复合支架的制备及性能研究

作者：汤海霞广东药科大学

学位级别：硕士

由于传统的骨缺损修复方法具有显著的局限性和不足,因此寻求能够模拟天然骨基质成分和结构,且具备生物相容性和成骨能力的骨移植替代材料成为热门的研究领域。目前,骨组织工程技术为骨缺损的修复提供了新的解决方案,其中支架材料是组织... 详细信息

由于传统的骨缺损修复方法具有显著的局限性和不足,因此寻求能够模拟天然骨基质成分和结构,且具备生物相容性和成骨能力的骨移植替代材料成为热门的研究领域。目前,骨组织工程技术为骨缺损的修复提供了新的解决方案,其中支架材料是组织工程研究的重要内容之一。本文分别采用超声辅助沉淀法和反相-乳化交联法制备纳米羟基磷灰石（n-HA）、壳聚糖/羟基磷灰石复合微球（CS/n-HA）。并将n-HA、CS/n-HA和半水硫酸钙这三种材料进行复合,制备得到多孔半水硫酸钙/壳聚糖/羟基磷灰石复合支架（CSH/CS/n-HA）,以获得具有优异性能的支架材料,并深入探讨复合支架的制备工艺及其相关性能,主要的研究内容及结论如下:（1）本文分别采用超声辅助化学沉淀法和反相-乳化交联法制备纳米羟基磷灰石和壳聚糖/羟基磷灰石复合微球,并采用红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等测试手段进行表征和分析。结果显示,超声辅助化学沉淀法合成的n-HA结晶度高,且无其他杂质,样品呈现类棒状的形貌,粒径分布较为均匀。采用反相-乳化交联法制备的CS/n-HA,单因素结果显示,在最佳工艺条件即水油相体积比为1:5、n-HA含量为40%、反应温度为50℃、乳化剂用量为0.75 mL和交联剂用量为0.6 mL下,可制得形貌规则,粒径均匀,规整度高,分散性好的复合微球。（2）以柠檬酸为固化液,将半水硫酸钙和CS/n-HA复合构建成多孔的CSH/CS/n-HA复合支架,并通过红外光谱、X射线衍射和钨灯丝扫描电镜等测试手段进行表征和分析,结果表明该法可制得多孔CSH/CS/n-HA复合支架。力学测试结果显示,添加适量的CS/n-HA复合微球可有效地提高多孔复合支架的最大抗压强度。其中CS/n-HA含量为6%时,复合支架的抗压强度达到最高,为17.46±1.29 MPa。模拟体液浸泡实验过程中5组支架浸泡至第15日,剩余重量已降至初重的1%%,且烧杯底部形成白色沉积物。实验结果表明:该复合支架具有生物降解性,并可通过Ca、P元素的动态平衡生成羟基磷灰石。（3）以广谱抗菌药物左氧氟沙星为模型药物,考察了CS/n-HA复合微球和CSH/CS/n-HA复合支架的载药量和包封率,对CS/n-HA载药微球和CSH/CS/n-HA载药支架的释药行为进行了初步研究,并采用软件Origin对其释药数据进行方程拟合。实验结果表明:CS/n-HA载药微球载药率为5.65±0.08%,包封率为28.25±0.4%,多孔CSH/CS/n-HA载药支架的载药率为4.49±0.31%,包封率为22.42±1.56%。与CS/n-HA复合微球的包裹载药方式相较,多孔CSH/CS/n-HA复合支架的振荡吸附载药方法更易于操作,且载药率和包封率无显著差异。同时,CS/n-HA载药微球的缓释性较差,在释药8 h时已达到平台期;而CSH/CS/n-HA载药支架在释药18 h时达到平台期,药物释放时间长达48 h,缓释时间较长。相较于CS/n-HA载药微球,多孔CSH/CS/n-HA载药支架能达到更好的药物缓释效果。方程拟合结果表明:CS/n-HA载药微球可用一级释放动力学方程来描述其释药模式;而多孔CSH/CS/n-HA载药支架的释药曲线则可用Higuchi平面扩散方程来描述该释药模式。（4）通过体外红细胞溶血试验研究材料的体外血液相容性,实验结果表明:n-HA、CS/n-HA和CSH/CS/n-HA这三种自制材料的混悬液在0.025～0.8 mg/mL实验浓度范围内,溶血率均在5%以内,均符合医用材料的溶血实验要求和国家标准。

关键词：羟基磷灰石壳聚糖半水硫酸钙复合支架性能研究

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基于响应面法的半水硫酸钙复合改性除砷研究

人工晶体学报 2019年第12期48卷 2316-2322页

作者：杨蓉朱丽峰张媛杨柳春湘潭大学环境与资源学院湘潭411105 重金属污染控制湖南省普通高等学校重点实验室湘潭411105

采用响应面法研究了CuCl2-Na3PO4复合改性半水硫酸钙(HH)的除砷性能,单因素实验表明,改性时间、温度、pH值、CuCl2浓度和Na3PO4浓度对改性HH的砷吸附性能均有不同程度的影响,As(Ⅴ)脱除率最高可达95.1%。通过中心复合设计法(BBD)实验优... 详细信息

采用响应面法研究了CuCl2-Na3PO4复合改性半水硫酸钙(HH)的除砷性能,单因素实验表明,改性时间、温度、pH值、CuCl2浓度和Na3PO4浓度对改性HH的砷吸附性能均有不同程度的影响,As(Ⅴ)脱除率最高可达95.1%。通过中心复合设计法(BBD)实验优化改性条件,得到改性HH砷吸附效率预测模型。二因素交互作用对砷吸附效率的响应面分析表明,CuCl2浓度增加,砷脱除率增大;CuCl2浓度较低时,砷脱除率随Na3PO4浓度增大而增大,反之减小;pH值增大,砷脱除率先增大后降低。最优改性条件为:11.18 mmol/L CuCl2浓度、0.72 mmol/L Na3PO4、pH值为7.3、温度为60℃、改性反应5 h,改性HH砷脱除率可达96.7%。XRD和SEM表征分析发现吸附产物中含CaHAsO4·2H2O,表明砷在改性HH表面发生了化学沉积。研究结果可为HH功能材料在环境领域的应用发展提供一定参考。

关键词：半水硫酸钙改性砷响应曲面法

3D打印聚羟基丁酸戊酸共聚酯/半水硫酸钙支架复合壳聚糖水凝胶涂层的性能

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中国组织工程研究 2022年第10期26卷 1574-1581页

作者：叶翔凌夏远军王波群康正阳吴斌广州中医药大学第五临床医学院广东省广州市510405 中国人民解放军南部战区总医院创伤骨科广东省广州市510010 东莞职业技术学院机电工程学院广东省东莞市523808 广州市番禺区第二人民医院骨科广东省广州市510160

背景:聚羟基丁酸戊酸共聚酯具有良好的生物相容性及降解性,但具有强疏水性,不利于细胞的黏附、生长、迁移和分化,严重限制了其在骨组织工程领域的应用,因此有必要对其进一步改性。目的:构建聚羟基丁酸戊酸共聚酯/半水硫酸钙/壳聚糖[poly... 详细信息

背景:聚羟基丁酸戊酸共聚酯具有良好的生物相容性及降解性,但具有强疏水性,不利于细胞的黏附、生长、迁移和分化,严重限制了其在骨组织工程领域的应用,因此有必要对其进一步改性。目的:构建聚羟基丁酸戊酸共聚酯/半水硫酸钙/壳聚糖[poly(3-hydroxybutyrate-3-hydroxyvalerate)/calcium sulfate hemihydrate/chitosan,PHBV/CSH/CS]支架,探究其表征、模拟载药释放行为、生物安全性、体外成骨性和抗菌活性。方法:通过熔融沉积技术制备聚羟基丁酸戊酸共聚酯支架与聚羟基丁酸戊酸共聚酯/半水硫酸钙支架(半水硫酸钙为聚羟基丁酸戊酸共聚酯用量的20%),随后将聚羟基丁酸戊酸共聚酯/半水硫酸钙支架泡在壳聚糖溶液中并烘干,烘干后的支架放入超纯水中形成壳聚糖水凝胶并复合在支架表面上,制备PHBV/CSH/CS支架。观察3种支架的表面形貌、细胞黏附、细胞增殖情况;测试PHBV/CSH/CS支架的溶胀行为和模拟载药释放行为;利用茜素红染色评估3种支架的成骨性能;利用涂布平板法观察各组支架对标准金黄色葡萄球菌、标准大肠杆菌、临床金黄色葡萄球菌、临床大肠杆菌的抗菌能力。结果与结论:①所制备支架具有均匀且互连的多孔立体结构,平均孔径约为400μm,孔隙率为60%;②PHBV/CSH/CS支架溶胀率达56%,当使用牛血清白蛋白作为模型药物时,PHBV/CSH/CS支架载药率在1 h时达57.9%,6 h累计释放达56.5%;③聚羟基丁酸戊酸共聚酯支架不利于细胞黏附,聚羟基丁酸戊酸共聚酯/半水硫酸钙支架改善了细胞黏附,PHBV/CSH/CS支架显著提升了细胞黏附;④3种支架均可促进骨髓间充质干细胞增殖,3组均无明显细胞毒性;⑤茜素红染色实验表明,PHBV/CSH/CS支架对于骨髓间充质干细胞矿化结节的形成作用较另外两支架强;⑥体外抗菌实验表明,PHBV/CSH/CS支架对标准金黄色葡萄球菌、标准大肠杆菌、临床金黄色葡萄球菌、临床大肠杆菌的抑制能力显著强于聚羟基丁酸戊酸共聚酯、PHBV/CSH支架(P<0.01);⑦结果表明,相较于其他支架,PHBV/CSH/CS展现出更好的细胞黏附、成骨、抗菌性能和载药潜能。

关键词： 3D打印聚羟基丁酸戊酸共聚酯半水硫酸钙壳聚糖水凝胶生物相容性抗菌活性

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙为可注射骨组织工程支架材料的可行性

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中国组织工程研究 2015年第3期19卷 1160-1164页

作者：薛震牛丽媛安刚郭亚山吕松岑哈尔滨医科大学附属第二医院骨科四病房黑龙江省哈尔滨市150086 哈尔滨工业大学校医院黑龙江省哈尔滨市150086 哈尔滨医科大学附属第二医院急诊创伤病房黑龙江省哈尔滨市150086

背景:前期实验采用仿生学原理制备了可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙复合材料,但其与骨髓间充质干细胞的生物相容性还不十分清楚。目的:探讨纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙作为注射型骨组织工程支架材料的可行性。方法:将... 详细信息

背景:前期实验采用仿生学原理制备了可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙复合材料,但其与骨髓间充质干细胞的生物相容性还不十分清楚。目的:探讨纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙作为注射型骨组织工程支架材料的可行性。方法:将第3代兔骨髓间充质干细胞与可注射纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙支架复合培养,作为实验组;以单纯接种培养的骨髓间充质干细胞为对照组,倒置显微镜下观察细胞生长情况,MTT法检测细胞增殖,扫描电镜观察细胞在材料表面生长与增殖。将纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙支架埋植在家兔背部肌袋内,埋植后2,4,6,8周进行病理学观察。结果与结论:实验组细胞生长、增殖良好,与对照组无明显差异。支架埋植后2周,材料周围有中等量中性粒细胞、淋巴细胞和巨细胞浸润,可见小血管与纤维母细胞增生,材料已被炎性细胞分割、围绕散碎;埋植后4周,可见少量淋巴细胞、纤维母细胞聚集,炎症反应进一步消退,肌纤维排列、形态正常;埋植后6周,材料周围炎症反应轻微,组织水肿不明显;埋植后8周,炎症反应基本消退,材料基本降解完成,肌纤维形态基本正常。表明纳米羟基磷灰石/壳聚糖/半水硫酸钙复合物具有良好的细胞相容性和生物降解性,可作为注射型支架材料。

关键词：生物材料骨生物材料半水硫酸钙组织工程羟基磷灰石壳聚糖生物相容性骨髓间充质干细胞

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α-半水硫酸钙的制备、晶形调控与应用

中国有色金属学报 2024年第11期34卷 3735-3749页

作者：范瑞华管青军孙伟高志勇中南大学资源加工与生物工程学院战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室湖南省关键金属矿产资源高效清洁利用国际联合研究中心金属资源开发利用碳减排教育部工程研究中心长沙410083 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湘潭411201

半水硫酸钙水化机械强度高、生物相容性强、干燥气密性好,在建筑材料、生物医药、精密铸造、增材制造等领域已有应用。本文从制备方法、晶形调控和实际应用三个方面简要综述了近年来国内外α-半水硫酸钙材料的研究进展。最后,对α-半水... 详细信息

半水硫酸钙水化机械强度高、生物相容性强、干燥气密性好,在建筑材料、生物医药、精密铸造、增材制造等领域已有应用。本文从制备方法、晶形调控和实际应用三个方面简要综述了近年来国内外α-半水硫酸钙材料的研究进展。最后,对α-半水硫酸钙当前研究与应用面临的挑战和未来发展前景进行了展望。

关键词：半水硫酸钙制备晶体形貌调控应用

负载重组人骨形态发生蛋白2的α型半水硫酸钙/纳米羟基磷灰石复合植骨材料的成骨性能研究

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中国脊柱脊髓杂志 2016年第4期26卷 348-353页

作者：罗有福高金鉴高浩然张恩尉薛为高文艳华钱济先第四军医大学唐都医院骨科西安市710038

目的：评价负载重组人骨形态发生蛋白2（rh BMP-2）的α型半水硫酸钙/纳米羟基磷灰石（α-CSH/n HA）复合植骨材料的成骨性能。方法：制备可注射性α-CSH/n HA/rh BMP-2复合材料,取12只成年绵羊,分别经左侧椎弓根在L1-L6椎体上制作直径... 详细信息

目的：评价负载重组人骨形态发生蛋白2（rh BMP-2）的α型半水硫酸钙/纳米羟基磷灰石（α-CSH/n HA）复合植骨材料的成骨性能。方法：制备可注射性α-CSH/n HA/rh BMP-2复合材料,取12只成年绵羊,分别经左侧椎弓根在L1-L6椎体上制作直径6mm、深15mm的6个洞形缺损,第一只绵羊的椎体缺损随机分为3组,其余羊的椎体都按此进行分组,即L2、L5为实验组,L1、L4为对照组,L3、L6为空白对照组。实验组植入α-CSH/n HA/rh BMP-2复合材料;对照组植入可注射性磷酸钙骨水泥（CPC）;空白对照组不植入任何材料。术后4、8、12周各处死4只动物,取椎体标本分别行X线及micro-CT扫描,观察缺损修复情况;行生物力学检查,测定椎体压缩强度和压缩模量;行组织学观察比较新骨生成率。结果：术后4周时,实验组压缩强度及压缩模量与CPC组的差异无统计学意义（P〉0.05）,实验组和对照组均显著性高于空白对照组（P〈0.05）;术后8周和12周时实验组和对照组均显著性高于空白对照组（P〈0.05）,实验组显著性高于对照组（P〈0.05）。影像学及组织学结果显示,术后4周时,实验组复合材料大部分已降解,密度稍低于正常骨,可见大量纤细短小、尚未塑形的新生骨小梁,边缘有大量成骨细胞环绕;对照组CPC材料呈高密度充满整个缺损,未见明显降解吸收征象,材料与骨的界限明显,缺损边缘有少量幼稚骨小梁形成;空白对照组缺损较大,边缘整齐,几乎看不到有新骨生成。术后8周时,实验组复合材料完全降解,缺损内新生骨小梁数量增多,增粗变长,且开始早期塑形;对照组材料开始部分降解,在边缘和中心降解区可见明显新骨形成,新生骨小梁数量较实验组少;空白对照组缺损修复不明显,边缘只可见少量新生骨小梁。术后12周时,实验组缺损完全被新生骨小梁充满,骨小梁趋于成熟,结构与正常骨小梁相似,密度与正常骨接近,很难与正常部位区分;对照组CPC大量降解,只残留一小团块状和零星的材料,缺损边缘修复明显,新生骨小梁长入残余材料内,将其分割成岛屿状;空白对照组缺损依然较大,呈低密度影清晰可见,新骨生成很少。结论：α-CSH/n HA/rh BMP-2复合材料在绵羊体内具有良好的成骨活性,是较好的微创植骨材料。

关键词：重组人骨形态发生蛋白-2 半水硫酸钙纳米羟基磷灰石胸腰椎骨折微创绵羊

仿生型α-半水硫酸钙/磷酸八钙/透明质酸钠复合人工骨材料的细胞毒性实验

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武汉大学学报（医学版） 2019年第5期40卷 713-717页

作者：陈长顺郑前进胡祥陶圣祥武汉大学中南医院创伤与显微骨科

目的:通过进行体外细胞毒性实验研究,探讨α-半水硫酸钙/磷酸八钙/透明质酸钠(α-CSH/OCP/SH)复合人工材料的体外细胞毒性作用情况。方法:提取并纯化兔骨髓间充质干细胞(BMSCs);制备α-半水硫酸钙/磷酸八钙/透明质酸钠复合人工骨材料的... 详细信息

目的:通过进行体外细胞毒性实验研究,探讨α-半水硫酸钙/磷酸八钙/透明质酸钠(α-CSH/OCP/SH)复合人工材料的体外细胞毒性作用情况。方法:提取并纯化兔骨髓间充质干细胞(BMSCs);制备α-半水硫酸钙/磷酸八钙/透明质酸钠复合人工骨材料的浸提液;分别以培养基、0. 64%苯酚溶液为阴性/阳性对照组,25%、50%、100%浓度的材料浸提液为实验组;分别于第1、3、5、7天观察BMSCs生长状况、检测各组的吸光度(A)、计算细胞相对增殖率(RGR),并对材料的细胞毒性进行分级。结果:各实验组及阴性对照组中兔BMSCs均生长良好,呈典型长梭形;MTT实验结果表明各实验组阳性对照组之间吸光度(A)值的差异均有统计学意义(P半水硫酸钙/磷酸八钙/透明质酸钠对兔BMSCs无细胞毒性,且低浓度的材料浸提液对兔BMSCs增殖有利。

关键词：半水硫酸钙磷酸八钙透明质酸钠骨髓间充质干细胞细胞毒性实验