检索结果-南通市图书馆

仿生骨小梁与规则多孔结构骨整合性能的体外细胞学对比研究

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西安交通大学学报:医学版 2023年第6期44卷 983-989页

作者：刘俭涛任志伟张淑媛王睿妍徐傲飞龚禧李嘉张银刚西安交通大学第一附属医院骨科陕西西安710061 西安交通大学医学部陕西西安710061

目的探究相同孔隙率和孔径大小的仿生骨小梁与规则多孔结构对成骨细胞黏附、增殖、分化的影响,为钛合金植入体骨整合性能的改良提供理论依据。方法利用计算机辅助软件生成相同孔隙率和孔径大小的仿生骨小梁与规则多孔结构,采用选择性激... 详细信息

目的探究相同孔隙率和孔径大小的仿生骨小梁与规则多孔结构对成骨细胞黏附、增殖、分化的影响,为钛合金植入体骨整合性能的改良提供理论依据。方法利用计算机辅助软件生成相同孔隙率和孔径大小的仿生骨小梁与规则多孔结构,采用选择性激光熔融技术将其加工为直径10 mm、高3 mm的圆盘状Ti6Al4V支架。将处于生长对数期的小鼠成骨细胞前体细胞MC3T3-E1接种到两种支架上,分为仿生骨小梁组与规则多孔结构组。取培养3 h后的支架,进行吖啶橙染色和鬼笔环肽/DAPI染色,评估细胞黏附数量,取培养3 d后的支架进行扫描电镜检查,评估细胞的黏附状态。取培养1 d、3 d、5 d后的支架,进行CCK8检测,观察细胞的增殖情况。取诱导分化7 d和14 d后的支架,检测碱性磷酸酶(ALP)活性;取诱导分化14 d后的支架,利用RT-PCR检测成骨相关基因(ALP、OCN、RUNX2)的表达量;取诱导分化30 d的支架进行茜素红染色和100 g/L氯化十六烷基吡啶溶解矿化结节,定性和定量检测钙盐沉积,评估细胞分化情况。结果吖啶橙和鬼笔环肽/DAPI染色结果显示仿生骨小梁Ti6Al4V支架较规则多孔结构黏附更多的MC3T3-E1细胞,而且前者细胞骨架分布更为密集。扫描电镜结果显示仿生骨小梁Ti6Al4V支架上MC3T3-E1细胞伪足更长,伸展状态优于规则多孔结构。CCK8检测显示在第3天和第5天时,仿生骨小梁钛合金支架上MC3T3-E1细胞增殖数量较规则多孔结构明显增加,而且随着时间的增加两者差距逐渐增大,差异具有统计学意义(P体细胞MC3T3-E1在钛合金支架上的黏附、增殖和分化,理论上更利于提升钛合金植入体的骨整合性能。

关键词：仿生骨小梁规则多孔结构钛合金骨整合植入体

上颌骨复杂缺损3D打印精准重建支架的生物力学研究

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医用生物力学 2022年第6期37卷 1101-1106页

作者：郑玲玲陈丹王涛王超樊瑜波北京航空航天大学生物与医学工程学院医学科学与工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室北京市生物医学工程高精尖创新中心北京100083 重庆医科大学附属口腔医院口腔颌面外科重庆401147 重庆工港致慧增材制造技术研究院有限公司重庆400060

目的提出一种用于修复上颌骨大面积骨缺损的3D打印植入体设计、优化、制造的个性化方案。方法基于患者CBCT和口腔扫描数据信息,首先进行植入体优化设计;采用有限元分析方法对植入体的结构迭代优化与材料选择。模拟植入体在口腔内的受力... 详细信息

目的提出一种用于修复上颌骨大面积骨缺损的3D打印植入体设计、优化、制造的个性化方案。方法基于患者CBCT和口腔扫描数据信息,首先进行植入体优化设计;采用有限元分析方法对植入体的结构迭代优化与材料选择。模拟植入体在口腔内的受力情况,得到植入体所受应力大小、传导方向与分布,据此对植入体结构进行优化。比较同种构型植入体在钛合金、钽金属、聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)3种不同材料下的最大等效应力、颌骨最大等效应力和钛钉总位移,确定植入体的打印材料。采用3D打印技术打印植入体,临床进行面部重塑和咬合重建。结果经过结构迭代优化得出植入体的最佳构型,并确定选择钛合金材料。将3D打印植入体应用于临床,完成了咬合重建。结论本研究描述的个性化方案具备临床可行性,适用于不同分类的上颌骨缺损病例。设计出的植入体尺寸精确、力学性能良好,不仅能恢复患者的颌面部外形,还满足了临床对颌骨缺损修复后咬合重建的需求。

关键词：上颌骨缺损 3D打印构型优化植入体咬合重建

比格犬股骨大段骨缺损髓内钉固定方案设计的三维有限元建模分析

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中国组织工程研究 2023年第9期27卷 1371-1376页

作者：温星花丁焕文成凯闫晓楠彭元昊王宇宁刘康张挥武华南理工大学广东省广州市510641 广州市第一人民医院广东省广州市510180 四川省骨科医院四川省成都市610041

背景:大段骨缺损现象时有发生,但目前假体如何设计尚由医生主观经验判断,有限元分析的出现有望改变这一局面,可以为临床医师实施手术提供技术支持,提高手术治愈率。目的:利用有限元分析研究植入体及髓内钉设计方案对比格犬大段骨缺损修... 详细信息

背景:大段骨缺损现象时有发生,但目前假体如何设计尚由医生主观经验判断,有限元分析的出现有望改变这一局面,可以为临床医师实施手术提供技术支持,提高手术治愈率。目的:利用有限元分析研究植入体及髓内钉设计方案对比格犬大段骨缺损修复手术的影响。方法:基于比格犬CT图像数据建立其正常左侧股骨的三维模型。在此基础上建立大段骨缺损三维有限元模型,分别从锁钉粗细、锁钉数量、植入体长度及锁钉距截面中心的距离等方面,建立4组12个不同的实验模型(每组3个模型),通过有限元仿真分析,探讨术后髓内钉的力学结构特性,对比分析各模型的生物力学效果,得到最佳的设计方案。结果与结论:(1)第一组实验,锁钉直径为2.7 mm时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;(2)第二组实验,锁钉数量为4根时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;(3)第三组实验,植入体长度为20 mm时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;(4)第四组实验,锁钉距截面中心距离为30 mm时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;(5)提示髓内钉大小确定后,锁钉直径应选取髓内钉直径的一半左右为最佳,锁钉数量为4根、上下均2根为最佳,植入体长度应越短越好,锁钉距截面中心的距离尽可能远一点。

关键词：大段骨缺损植入体髓内钉生物力学有限元分析比格犬

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脂多糖干预小鼠骨髓来源巨噬细胞的凋亡

中国组织工程研究 2022年第31期26卷 4962-4966页

作者：郑美洁杨玮哲刘佳林韩祥祯周琦琪何惠宇新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)口腔修复科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054 新疆维吾尔自治区口腔医学研究所新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054

背景:巨噬细胞是机体应对外界刺激的一道免疫防线,任何生物材料植入体内后的相关反应均与巨噬细胞介导的免疫反应有联系。目的:探讨脂多糖对小鼠骨髓来源巨噬细胞凋亡的影响。方法:体外分离培养C57BL/6小鼠骨髓来源巨噬细胞,分别加入含0... 详细信息

背景:巨噬细胞是机体应对外界刺激的一道免疫防线,任何生物材料植入体内后的相关反应均与巨噬细胞介导的免疫反应有联系。目的:探讨脂多糖对小鼠骨髓来源巨噬细胞凋亡的影响。方法:体外分离培养C57BL/6小鼠骨髓来源巨噬细胞,分别加入含0(对照),10,100,1000μg/L脂多糖的DMEM完全培养基。培养24 h后,利用流式细胞仪检测细胞凋亡率,Hoechst染色观察细胞形态,RT-PCR检测白细胞介素1、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α及凋亡相关因子Bax、P53的mRNA表达。结果与结论:①各质量浓度脂多糖组的细胞凋亡率均高于对照组(P<0.05),其中100,1000μg/L脂多糖组细胞凋亡率高于10μg/L脂多糖组(P<0.05);②Hoechst染色显示,对照组细胞核正常,细胞发生凋亡时染色质浓缩;各质量浓度脂多糖组细胞发生不同程度凋亡,凋亡细胞的细胞核呈致密浓染或碎块状致密浓染,颜色稍有些发白,尤以1000μg/L最明显;③RT-PCR检测显示,各质量浓度脂多糖组细胞的白细胞介素1、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、Bax及P53 mRNA表达均高于对照组(P<0.01或P<0.001),且随着脂多糖质量浓度的升高,白细胞介素1、白细胞介素6、肿瘤坏死因子αmRNA表达呈先升高后降低的趋势,Bax、P53 mRNA表达呈升高趋势;④结果表明,脂多糖可诱导骨髓来源巨噬细胞的凋亡。

关键词：植入体骨髓巨噬细胞脂多糖凋亡骨组织工程

钛植入体表面构建具有抗菌活性和生物相容性的PDA/RGDC/氧化锌量子点复合涂层

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中国表面工程 2019年第5期32卷 13-21页

作者：余毅向一鸣李伊朗谭磊刘想梅吴水林湖北大学材料科学与工程学院武汉430062 天津大学材料科学与工程学院天津300072

传统的抗生素治疗细菌感染往往会导致细菌对抗生素产生耐药性,导致耐药细菌的形成,从而对人类健康产生更大的危害。设计了一种新颖的表面系统,其可在不使用抗生素的情况下为钛植入体提供一种可靠的自抗菌平台。这一特性的实现依靠于钛... 详细信息

传统的抗生素治疗细菌感染往往会导致细菌对抗生素产生耐药性,导致耐药细菌的形成,从而对人类健康产生更大的危害。设计了一种新颖的表面系统,其可在不使用抗生素的情况下为钛植入体提供一种可靠的自抗菌平台。这一特性的实现依靠于钛植入体表面PDA(polydopamine)/RGDC(arginine-glycine-aspartic acid-cysteine)/氧化锌量子点(ZnO QDs)复合涂层的构建,通过粒子生长法得到的ZnO QDs经RGDC修饰后连接到覆盖于钛植入物表面的PDA。用不同的细菌和小鼠成骨细胞对此涂层进行了测试,结果表明,文中设计的复合涂层对大肠杆菌的抗菌率高达98.95%,同时具有优异的生物相容性。因此,该表面涂层在生物医用植入材料领域将有着广泛的应用前景。

关键词：植入体抗菌生物相容性氧化锌量子点 RGDC肽

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选区激光熔化多孔铌的组织与力学性能研究

选区激光熔化多孔铌的组织与力学性能研究

作者：刘敏中南大学

学位级别：硕士

铌具有优异的生物相容性、耐腐蚀性以及良好的力学性能,是一种非常有潜力的骨科用金属植入体材料。为保证植入体的稳定可靠,植入体通常需要与患者的损伤部位相匹配,植入体的个性化定制成为了一个重要的研究方向,选区激光熔化技术(Select... 详细信息

铌具有优异的生物相容性、耐腐蚀性以及良好的力学性能,是一种非常有潜力的骨科用金属植入体材料。为保证植入体的稳定可靠,植入体通常需要与患者的损伤部位相匹配,植入体的个性化定制成为了一个重要的研究方向,选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)因其极高的成形自由度而应用于植入体的个性化定制。本文以纯铌为研究对象,引入了多孔结构,采用SLM技术分别制备块体纯铌和多孔铌,系统研究了工艺参数对块状铌的相对密度和力学性能的影响以及氧含量对块状铌的组织和力学性能的影响,探索了孔结构和单胞尺寸对多孔铌的力学性能和生物相容性的影响。主要研究内容和结果如下:(1)开展了SLM成形纯铌的工艺研究,揭示了激光能量密度对纯铌的相对密度、组织和力学性能的影响规律。随着能量密度的增加,SLM成形铌的相对密度稳步上升,孔隙逐渐消除,在能量密度为146J/mm时,铌达到了99.8%的最大相对密度,而能量密度的进一步增加则会导致孔隙的增加和相对密度的下降。SLM成形铌的平均晶粒尺寸为70μm,并且有大量的小角度晶界和高密度的位错,在建造方向上存在较弱的丝织构。铌的屈服强度和极限拉伸强度随着能量密度变化的规律与相对密度一致,在能量密度为146 J/mm时达到最高的屈服强度550 MPa,极限抗拉强度为630 MPa,断后伸长率为26%。氧含量的增加提高了铌的抗拉强度,但是大大降低了其塑性。当氧含量从0.05 wt.%增加到0.23 wt.%时,铌的断裂伸长率从26%降低至2%以下。(2)研究了孔结构和单胞尺寸对SLM成形多孔铌的屈服强度和弹性模量影响规律。单胞尺寸为2 mm×2 mm×2 mm时,带圆角十二面体结构的多孔铌屈服强度和弹性模量最大,分别为120 MPa和1.9 GPa,大于最小周期曲面结构(41 MPa,1.3 GPa)、金刚石结构(8MPa,0.5 GPa)和十二面体结构(6 MPa,0.2 GPa)。当多孔铌的孔结构一定时,随着单胞尺寸的增大,金刚石结构和十二面体结构的屈服强度和弹性模量不断增大,但是最小周期曲面结构的屈服强度和弹性模量反而不断降低。(3)研究了孔结构和单胞尺寸对多孔铌的细胞毒性、细胞黏附效果以及成骨细胞分化能力的影响。金刚石结构和十二面体结构多孔铌的细胞毒性小、细胞黏附效果好,其成骨细胞诱导分化能力随着孔径的增大出现先增强后减弱的现象,在孔径为0.55 mm时其诱导分化能力最强。图46幅,表6个,参考文献93篇

关键词：生物医用植入体多孔铌选区激光熔化

植入体微纳结构表面制备及生物相容性研究综述

同方学位论文库评论

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表面技术 2016年第5期45卷 8-18页

作者：王桂森万熠王滕张东山东大学高效洁净机械制造教育部重点试验室济南250061 山东大学齐鲁医院济南250012

生物医用钛合金植入体与骨细胞结合能力差一直是医学界面临的难题之一,表面形貌作为影响植入体生物相容性的重要因素,受到国内外学者的广泛研究。针对植入体表面微纳结构的国内外研究现状进行了叙述,重点介绍了植入体表面的微米结构、... 详细信息

生物医用钛合金植入体与骨细胞结合能力差一直是医学界面临的难题之一,表面形貌作为影响植入体生物相容性的重要因素,受到国内外学者的广泛研究。针对植入体表面微纳结构的国内外研究现状进行了叙述,重点介绍了植入体表面的微米结构、纳米结构、微纳米多级结构的制备及其对生物相容性的影响。综述表明:植入体表面合适的微米结构或纳米结构对细胞的行为表现出积极作用,能够增加植入体的生物活性和生物相容性;兼具微米与纳米多级结构表面的种植体表现出微米结构和纳米结构的协同效应,相对于单一的微米或纳米结构,能更好地促进骨整合。最后,针对医用钛合金植入体表面结构研究中存在的一些问题,指出了植入体表面结构的研究趋势。

关键词：植入体微米结构纳米结构微纳米结构生物相容性

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磁控溅射金属氧化物涂层的结构与性能研究

磁控溅射金属氧化物涂层的结构与性能研究

作者：丁一帆湖南工业大学

学位级别：硕士

金属氧化物陶瓷涂层具有良好的耐蚀性、耐磨性和生物相容性,是近年来医用植入体表面改性的热点材料。本文采用磁控溅射技术在医用TC4钛合金表面制备了TaO、NbO、Zr O和Ti O四种金属氧化物涂层以及单层、复合和梯度三种结构的TaO基涂层,... 详细信息

金属氧化物陶瓷涂层具有良好的耐蚀性、耐磨性和生物相容性,是近年来医用植入体表面改性的热点材料。本文采用磁控溅射技术在医用TC4钛合金表面制备了TaO、NbO、Zr O和Ti O四种金属氧化物涂层以及单层、复合和梯度三种结构的TaO基涂层,围绕涂层的制备、微观结构与性能进行了系统地研究。采用有限元方法分析了TC4表面四种氧化物涂层和三种TaO基涂层的残余热应力。结果表明:(1)四种氧化物涂层中残余热应力最大值由小到大的顺序是Ti O(1.03 MPa)Zr O(20.32 N)>NbO(3.442 N)>TaO(1.91 N);(4)Ti O涂层的磨损率为16.45×10mmNM,较TaO、NbO和Zr O涂层分别降低21%、25.6%和31.8%;(5)耐蚀性最好是Zr O涂层,其次是TaO和NbO涂层,Ti O涂层的耐蚀性最差。采用磁控溅射技术在TC4表面制备了三种TaO基涂层,研究了不同结构的涂层的微观结构和性能。结果表明:(1)三种涂层呈非晶柱状生长模式;(2)梯度涂层具有最小的表面粗糙度和最好的亲水性,其次是复合涂层和单层涂层;(3)梯度涂层的附着力为25.81 N,较单层和复合分别提高21倍和0.64倍;(4)梯度涂层具有最高的H和H/E值,较单层分别提高32.9%和72.1%;(5)梯度的磨损率为3.57×10mmNM,较单层和复合涂层分别降低78%和34.3%;(6)TaO膜层越厚,表面Ti含量越低,涂层的耐蚀性越好;单层涂层、复合涂层和梯度涂层对TC4的保护效果分别为99.5%、68.6%和53.4%。

关键词：金属氧化物 TC4 梯度涂层磁控溅射植入体

光诱导自引发接枝聚合PEEK植入体研究进展

同方学位论文库评论

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工程塑料应用 2021年第4期49卷 153-156页

作者：孙会娟衡水学院应用化学系河北衡水053000

综述了以丙烯酸(酯)类、乙烯酸(盐)类为接枝单体的聚醚醚酮(PEEK)紫外光诱导自引发聚合用于外科植入物的近年研究情况。指出接枝PEEK在保持PEEK原有优良性能的基础上,进一步改善了润滑、摩擦、成骨等性能,为骨科和牙科医学领域中植入体... 详细信息

综述了以丙烯酸(酯)类、乙烯酸(盐)类为接枝单体的聚醚醚酮(PEEK)紫外光诱导自引发聚合用于外科植入物的近年研究情况。指出接枝PEEK在保持PEEK原有优良性能的基础上,进一步改善了润滑、摩擦、成骨等性能,为骨科和牙科医学领域中植入体(如人工根、脊柱固定、骨钉、骨板、人工关节、假牙等)和骨修复材料的应用,拓宽了途径。

关键词：聚醚醚酮植入体自引发接枝摩擦磨损