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3D打印聚合物支架为颅面复原带来希望

塑料科技 2015年第10期43卷 24-24页

阿克伦大学的高分子科学和生物医学工程教授Matthew Becker已获得来自美国自然科学基金390 000美元的资助,用于开发3D打印可生物降解的聚合物支架。采用这些支架作为框架,使骨骼在其中生长,有可能改变颅面复原后的面貌。

关键词：聚合物支架阿克伦大学自然科学基金高分子科学生物医学工程 Matthew Becker 生物降解扫描图像实验技术

二维纳米片增强聚合物骨支架的制备与机理研究

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二维纳米片增强聚合物骨支架的制备与机理研究

作者：孔晔中南大学

学位级别：硕士

氧化石墨烯(GO)和二硫化钼(MoS)等二维纳米片由于其独特的超薄片状结构和优异的力学性能,在增强聚合物骨支架性能方面具有巨大的潜力。然而,二维纳米片由于比表面积大、表面能高和范德华力强而发生团聚,降低了其对聚合物骨支架力学性能... 详细信息

氧化石墨烯(GO)和二硫化钼(MoS)等二维纳米片由于其独特的超薄片状结构和优异的力学性能,在增强聚合物骨支架性能方面具有巨大的潜力。然而,二维纳米片由于比表面积大、表面能高和范德华力强而发生团聚,降低了其对聚合物骨支架力学性能的增强效果。本文分别利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对GO纳米片进行表面修饰、利用纳米金刚石(ND)颗粒对MoS纳米片进行物理插层和利用水热法在GO纳米片表面原位生长MoS纳米片,通过这些方法改善了二维纳米片在聚合物中的分散性能。此外,还利用选择性激光烧结(SLS)技术制备了二维纳米片/聚合物复合骨支架,且对复合骨支架的力学和生物学性能进行了讨论。论文的主要工作及创新点如下:1、利用APTES对GO纳米片进行修饰,促进了GO纳米片在聚乙醇酸(PGA)骨支架中的分散,并增强了GO纳米片与PGA的界面结合。发现APTES的硅醇基能够与GO纳米片的羟基、羧基形成共价键结合,使其附着在GO纳米片上,从而在纳米片表面引入了大量的长烷烃链和氨基。长烷烃链起到支撑GO纳米片的作用,抑制GO纳米片的团聚。氨基又能与PGA的羧基相互作用,使得APTES充当桥梁来连接GO纳米片和PGA基体,增强了二者的界面结合。2、利用物理插层法将ND颗粒嵌入到MoS纳米片的片层中,促进了MoS纳米片在聚羟基丁酸戊酯(PHBV)骨支架的分散。考虑到MoS纳米片呈现典型的片状结构而ND颗粒呈现八面体的球形结构,通过超声分散和磁力搅拌将ND颗粒嵌入到相邻的MoS纳米片层中,形成“球片环绕结构”,夹杂在片层间的ND颗粒会抑制MoS纳米片的堆叠,改善其在聚合物基体中的分散。此外,横向尺寸大的MoS纳米片也能阻碍ND颗粒的聚集。3、利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法在GO纳米片表面原位合成了MoS纳米片,促进了它们在左旋聚乳酸(PLLA)骨支架中的分散,增强了骨支架的力学性能。具体的原位生长机理是:CTAB上带正电的季铵离子通过静电作用与GO上带负电的羧基和羟基基团结合,赋予其正电荷并将Mo O吸附在GO纳米片上,然后加入的L-半胱氨酸(L-cysteine)不仅作为硫源,还充当还原剂的作用,最终将+6价的Mo还原为+4价的Mo,并成核生长为MoS纳米片。发现MoS纳米片能够在GO纳米片的表面有选择性地均匀生长,并且新生成的MoS纳米片会产生空间位阻效应,抑制GO纳米片的堆积。另外还发现其力学强化机制主要包括裂纹偏转、裂纹桥联、裂纹钉扎和GO/MoS的拔出等。4、综合研究了这三种方法对于力学性能的影响程度,并进行对比分析,发现APTES修饰GO后复合支架的拉伸模量提升了28%,ND颗粒插层MoS纳米片后复合支架的拉伸模量相较纯MoS纳米片复合支架提升了48%,而在GO上原位生长MoS纳米片后复合支架的拉伸模量最高提升了56%,结果表明原位生长技术对复合支架的力学增强效果最优,拉伸强度测试结果表明,原位生长后复合支架的拉伸强度为10.2MPa,比单独添加二维纳米片的拉伸强度分别提升了34.2%和41.7%。分析具体原因:利用原位生长技术不仅可以实现新生长纳米材料的选择性分布,并通过其形成的空间位阻效应支撑基体材料的分散,促进了二者在聚合物基体中的分散性,而且两种纳米材料之间可以通过化学键合,提高了二者的相容性,从而增强应力传递效率和能量耗散。图42幅,表2个,参考文献112篇

关键词：二维纳米片选择性激光烧结聚合物支架分散性能力学性能

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碳纤维增强聚合物组织工程支架的制备及表征

高科技纤维与应用 2013年第5期38卷 11-16页

作者：史燕妮王宁藏永菊任桂知陈淙洁邓李慧吴琪琳东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620 东华大学材料科学与工程学院上海201620

以碳纤维(CF)作为增强材料,将CF有序排列于聚乳酸羟基乙酸(PLGA)多孔结构中,制备性能优良的CF/PLGA复合支架,并对其力学性能及细胞生物学性能进行表征。对增强体CF进行有序排列以提高支架的力学性能,扫描电子显微镜(SEM)观察CF/PLGA复... 详细信息

以碳纤维(CF)作为增强材料,将CF有序排列于聚乳酸羟基乙酸(PLGA)多孔结构中,制备性能优良的CF/PLGA复合支架,并对其力学性能及细胞生物学性能进行表征。对增强体CF进行有序排列以提高支架的力学性能,扫描电子显微镜(SEM)观察CF/PLGA复合支架的微观形貌,可以看出CF在聚合物基体内部是呈有序结构并且二者结合情况良好。为了提高CF的生物相容性,利用对氨基苯甲酸对CF进行表面修饰,细胞生长在支架上的SEM照片反映了成纤维细胞对PLGA及CF/PLGA复合支架的黏附性能良好;通过细胞毒性测试,发现表面修饰的CF对细胞的生长没有负面作用,且在一定程度上促进了细胞的生长。研究结果表明,制备的CF/PLGA支架具有良好的力学性能和生物相容性,在骨组织工程支架的应用中具有一定的潜力。

关键词：骨组织工程碳纤维聚合物支架生物相容性研究

胸心外科领域组织工程细胞片的应用现状及进展

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中华胸心血管外科杂志 2011年第1期27卷 57-59页

作者：李海甲史宏灿扬州大学临床医学院胸心外科江苏225001

组织工程[1]的关键技术是将可生物降解的聚合物支架制成目标组织形状,种上目标组织细胞形成复合物,如著名的鼠背上长出人耳的实验.应用组织工程方法已经重建出诸如软骨和血管等多种组织,但临床使用受到严格限制.

关键词：组织工程细胞外科领域应用组织工程方法聚合物支架可生物降解细胞形成临床使用

骨组织工程用聚DL—乳酸多孔三维结构的制备与表征

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生物医学工程学杂志 1999年第S1期16卷 105-106页

作者：张胜民李世普闫玉华陈晓明全大萍武汉工业大学生物材料与工程研究中心武汉430070

采用“溶剂浇铸——颗粒滤沥”方法制备了分子量为 3.9× 10 4道尔顿的聚 DL-乳酸 ( PDL LA)多孔支架并对其进行了表征 ,结果表明 ,其孔隙率高达 88% ,其中孔径为 80～ 150 μm的有效孔占 70 % ;SEM结果进一步显示 ,该三维多孔支架的孔... 详细信息

采用“溶剂浇铸——颗粒滤沥”方法制备了分子量为 3.9× 10 4道尔顿的聚 DL-乳酸 ( PDL LA)多孔支架并对其进行了表征 ,结果表明 ,其孔隙率高达 88% ,其中孔径为 80～ 150 μm的有效孔占 70 % ;SEM结果进一步显示 ,该三维多孔支架的孔呈均匀分布且相互连通。

关键词：聚合物支架骨组织工程聚乳酸制备表征

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冻干支架孔隙形态的影响因素

低温工程 2002年第2期 38-43页

作者：张洁徐烈上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200030

随着组织工程学的发展 ,真空冻干燥技术 (冻干技术 )在构筑三维可生物降解聚合物支架中得到了新的应用 ,并体现出操作简便、支架形态可控、清洁安全等特点。通过样品预冻过程数值分析 ,结合国外冷冻干燥构筑多孔聚合物支架的实验研究 ,... 详细信息

随着组织工程学的发展 ,真空冻干燥技术 (冻干技术 )在构筑三维可生物降解聚合物支架中得到了新的应用 ,并体现出操作简便、支架形态可控、清洁安全等特点。通过样品预冻过程数值分析 ,结合国外冷冻干燥构筑多孔聚合物支架的实验研究 ,分析影响冻干支架孔隙形态的主要因素。

关键词：真空冷冻干燥组织工程聚合物支架孔隙形态冻结过程

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社长的话

中国组织工程研究 2020年第23期 3606-3606页

《中国组织工程研究》杂志在组织工程生物材料研究领域组稿的重点《中国组织工程研究》杂志重点出版来自构建组织工程的生物材料、干细胞、组织构建及其临床应用4大领域的相关实验研究、临床应用研究、实验动物模型研究、转化医学研究... 详细信息

《中国组织工程研究》杂志在组织工程生物材料研究领域组稿的重点《中国组织工程研究》杂志重点出版来自构建组织工程的生物材料、干细胞、组织构建及其临床应用4大领域的相关实验研究、临床应用研究、实验动物模型研究、转化医学研究等优秀成果的文章,尤为关注采用新理论、新技术、新方法进行组织工程领域学术技术研究的创新成果,关注体现组织工程研究过程中具有在体客观量化评价指标的优秀研究成果。1.在组织工程生物材料研究领域,杂志出版的栏目有:1.1组织工程生物材料-组织工程骨材料-组织工程软骨材料-组织工程血管材料-组织工程神经材料-组织工程口腔材料-组织工程眼科材料1.2组织工程生物材料研究技术与方法-材料生物相容性-材料力学及表面改性-生物材料模型构建-生物材料基础实验-生物材料临床实践-膜生物材料-可降解吸收材料-细胞外基质材料-纳米生物材料-抗菌抗病毒材料-复合支架材料

关键词：组织工程化制备技术生物材料聚合物支架医用导管植入材料心血管支架周围神经再生功能评价骨修复材料

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软骨工程技术及其应用综述

中国修复重建外科杂志 1997年第5期11卷 305-308页

作者：刘彦春王炜上海第二医科大学附属第九人民医院整形外科

软骨工程技术及其应用综述△刘彦春＊王炜＊因外伤或疾病引起的软骨缺损，需利用软骨或其它替代材料修复。自体软骨移植来源有限［１］，且容易造成供区缺损或表面皮肤瘢痕，应用受到限制。异体软骨移植曾广泛应用［２，３］，但由于负... 详细信息

软骨工程技术及其应用综述△刘彦春＊王炜＊因外伤或疾病引起的软骨缺损，需利用软骨或其它替代材料修复。自体软骨移植来源有限［１］，且容易造成供区缺损或表面皮肤瘢痕，应用受到限制。异体软骨移植曾广泛应用［２，３］，但由于负重及磨损，最终使细胞暴露于循环抗体...

关键词：软骨工程技术聚合物支架制备软骨细胞悬液

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冠状动脉支架的发展趋势及合理使用

现代医学仪器与应用 2007年第4期19卷 10-16页

作者：江沛谢正乐广州中山大学科技园管理有限公司广东广州510275 《现代医学仪器与应用》编辑部

　　以导管为基础的经皮冠状动脉介入(PCI)手术在世界范围内的广泛应用,使心血管疾病的治疗发生了革命性的改变,作为开胸治疗手术的替代方法,以导管为基础的技术极大地改善了心血管疾病的治疗效果和减少了病人的康复时间.在国外,不复杂... 详细信息

　　以导管为基础的经皮冠状动脉介入(PCI)手术在世界范围内的广泛应用,使心血管疾病的治疗发生了革命性的改变,作为开胸治疗手术的替代方法,以导管为基础的技术极大地改善了心血管疾病的治疗效果和减少了病人的康复时间.在国外,不复杂的以导管为基础的治疗方法通常在门诊进行,或术后只需在医院停留一个晚上.　　……

关键词：支架上冠状动脉支架聚合物支架经皮冠状动脉介入心血管疾病合理使用洗脱冠状动脉病变药物病人