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γ-硅酸二钙陶瓷的生物活性和细胞毒性研究

无机材料学报 2005年第4期20卷 914-920页

作者：苟中入常江翟万银林开利曾毅中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程研究中心上海200050

对溶胶-凝胶法合成的硅酸二钙粉体通过冷等静压成型,在1450℃下无压烧结,制备出高纯度的,γ-硅酸二钙(γ-Ca2SiO4)陶瓷,并对γ-Ca2SiO4陶瓷的体外(in vitro)生物活性和细胞毒性进行了研究.实验结果表明,该陶瓷具有优良的生物活性,在模... 详细信息

对溶胶-凝胶法合成的硅酸二钙粉体通过冷等静压成型,在1450℃下无压烧结,制备出高纯度的,γ-硅酸二钙(γ-Ca2SiO4)陶瓷,并对γ-Ca2SiO4陶瓷的体外(in vitro)生物活性和细胞毒性进行了研究.实验结果表明,该陶瓷具有优良的生物活性,在模拟体液(SBF)中浸泡72h后陶瓷表面沉积类骨碳酸羟基磷灰石层(CHA);材料溶解释放的钙、硅离子对成纤维细胞无毒副作用,在适当浓度下还能促进细胞增殖;该陶瓷还能支持骨髓间质干细胞(BMSCs) 的贴壁、黏附和铺展.因此,γ-Ca2SiO4陶瓷是一种生物活性优良和无细胞毒性的新型生物活性陶瓷材料.

关键词：硅酸二钙生物活性碳酸羟基磷灰石细胞毒性生物活性陶瓷

多孔硅酸钙生物陶瓷的制备及体外活性和降解性研究

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无机材料学报 2005年第3期20卷 692-698页

作者：林开利常江汪正中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程研究中心上海200050

以聚乙二醇为造孔剂,制备了多孔硅酸钙生物陶瓷.应用本文提供的方法,可制得孔连通性好、气孔率53.7%-73.6%、抗压强度4.9-48.5MPa、大孔孔径200-500μm的多孔陶瓷.研究表明,多孔硅酸钙生物陶瓷的力学强度随造孔剂含量的增加而明显降低,... 详细信息

以聚乙二醇为造孔剂,制备了多孔硅酸钙生物陶瓷.应用本文提供的方法,可制得孔连通性好、气孔率53.7%-73.6%、抗压强度4.9-48.5MPa、大孔孔径200-500μm的多孔陶瓷.研究表明,多孔硅酸钙生物陶瓷的力学强度随造孔剂含量的增加而明显降低,而气孔率则相反.应用模拟体液浸泡实验研究了多孔陶瓷的体外生物活性和降解性.研究表明,样品在模拟体液中浸泡1天表面就全部被碳酸代羟基磷灰石层覆盖住.气孔率为63.1%的样品7天的降解率达7.14%,具有良好的降解性.研究结果显示多孔硅酸钙生物陶瓷有望作为硬组织修复支架材料用.

关键词：多孔硅酸钙生物陶瓷生物活性降解性

溶胶-凝胶法与两步沉淀法制备的镁黄长石粉体的体外生物活性比较

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硅酸盐学报 2005年第2期33卷 225-229页

作者：吴成铁常江汪正曾毅钱伟君中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程中心中国科学院上海硅酸盐研究所无机材料分析与测试中心上海200050

通过溶胶凝胶法和两步沉淀法分别合成镁黄长石(Ca2MgSi2O7)粉体,并通过模拟体液浸泡对这两种方法合成的镁黄长石的体外生物活性进行比较。用X射线衍射、扫描电镜、原子发射光谱(ICP AES)以及pH计分别对浸泡后形成的羟基磷灰石的物相... 详细信息

通过溶胶凝胶法和两步沉淀法分别合成镁黄长石(Ca2MgSi2O7)粉体,并通过模拟体液浸泡对这两种方法合成的镁黄长石的体外生物活性进行比较。用X射线衍射、扫描电镜、原子发射光谱(ICP AES)以及pH计分别对浸泡后形成的羟基磷灰石的物相、形貌以及浸泡后模拟体液的离子浓度变化、pH值进行表征。结果表明:两步沉淀法合成的镁黄长石在浸泡 5 d后就能明显检测到羟基磷灰石生成,而溶胶凝胶法合成的镁黄长石在浸泡7 d后才能检测到羟基磷灰石生成;两步沉淀法合成的镁黄长石诱导的羟基磷灰石呈结晶较好的虫状结构,而溶胶凝胶法合成的镁黄长石诱导的羟基磷灰石呈结晶不完整的圆形颗粒结构;而且,两步沉淀法合成的镁黄长石具有更快的Ca离子释放能力。因此,两步沉淀法合成的镁黄长石相对于溶胶凝胶法合成的镁黄长石具有更好的诱导羟基磷灰石形成能力和生物活性。

关键词：镁黄长石溶胶-凝胶两步沉淀生物活性

高效液相色谱-串联质谱法分析游离RNA修饰核苷的研究进展

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色谱 2025年第1期43卷 3-12页

作者：张绿叶张维冰汪海林中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 华东理工大学化学与分子工程学院上海市功能性材料化学重点实验室上海200237 中国科学院大学北京100049

核糖核苷酸(RNA)的转录后修饰在基因表达调控中发挥重要作用,而RNA在降解与再合成过程中产生大量游离核苷,包含未修饰的基础核苷和多种类型的修饰核苷。修饰核苷无法被进一步分解,在胞内积累,或在转运蛋白作用下运输到胞外环境,直到被... 详细信息

核糖核苷酸(RNA)的转录后修饰在基因表达调控中发挥重要作用,而RNA在降解与再合成过程中产生大量游离核苷,包含未修饰的基础核苷和多种类型的修饰核苷。修饰核苷无法被进一步分解,在胞内积累,或在转运蛋白作用下运输到胞外环境,直到被机体代谢,并在过程中发挥信号分子的作用。对生物样本中各级代谢物中修饰核苷的准确鉴定与定量能够为RNA降解和游离修饰核苷排泄调控提供重要信息,协助研究其生物学功能和发现潜在的临床应用。例如,小分子修饰核苷在应激反应和疾病状态下作为信号分子调控机体的应答;病理状态下体液和组织中发生特异性变化的修饰核苷可作为生物标志物,为疾病的诊断和治疗提供信息。高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术作为一种高灵敏度、高选择性、快速高效的分析工具,已在游离修饰核苷分析中展现出重要的应用价值。但HPLC-MS/MS准确分析游离修饰核苷仍面临一些挑战,如生物样品成分的复杂性,多种类目标物的化学性质差异,多种目标物的含量呈数量级的差异,以及众多的修饰核苷中同分异构体的干扰等。这些因素使得开发同时定量多种核苷的HPLC-MS/MS方法难度增加。本综述介绍了内源性游离RNA修饰核苷的来源及检测方法,概述了HPLC-MS/MS技术在内源性核苷分析中的样品前处理、色谱分离、质谱检测模式和定量方法开发等方面的研究进展,并综述了游离RNA修饰核苷的生物学功能、调控机制研究和作为疾病潜在分子标志物等的应用。

关键词： RNA修饰代谢物分析高效液相色谱-串联质谱修饰核苷

58S生物玻璃陶瓷的力学性能及体外生物活性

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硅酸盐学报 2005年第5期33卷 650-654页

作者：杜瑞林常江倪似愚中国科学院研究生院中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程研究中心上海200050

以溶胶凝胶58S生物玻璃为原料在1200℃煅烧制备了玻璃陶瓷块体。与700℃煅烧的玻璃(58S700)相比,1200℃煅烧后的玻璃陶瓷(58S1200)显示出较高的抗弯强度和致密度,X射线衍射分析其结晶相主要为硅灰石和二氧化硅。体外模拟体液浸泡实验表... 详细信息

以溶胶凝胶58S生物玻璃为原料在1200℃煅烧制备了玻璃陶瓷块体。与700℃煅烧的玻璃(58S700)相比,1200℃煅烧后的玻璃陶瓷(58S1200)显示出较高的抗弯强度和致密度,X射线衍射分析其结晶相主要为硅灰石和二氧化硅。体外模拟体液浸泡实验表明:58S700玻璃和58S1200玻璃陶瓷都能诱导羟基磷灰石的沉积。体外成骨细胞培养结果显示:58S700玻璃有利于细胞早期贴附,而58S1200玻璃陶瓷较低的离子释放速度对细胞后期增殖有利。研究结果表明:58S1200玻璃陶瓷不仅能诱导羟基磷灰石沉积,而且具有良好的细胞相容性和较高的力学强度,有可能成为一种骨替代和修复材料。

关键词：生物玻璃玻璃陶瓷溶胶-凝胶体外生物活性

含Zn生物玻璃、玻璃陶瓷与聚酯复合骨组织工程支架的制备及性能

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复合材料学报 2008年第6期25卷 123-129页

作者：杜瑞林倪似愚常江周兴平上海海赛科技发展有限公司研发中心上海200333 中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程中心上海200050 东华大学化学化工与生物工程学院上海201620

采用溶胶凝胶法在58S生物玻璃的基础上用氧化锌取代3 mol%的氧化钙制备了含锌的生物玻璃粉体(58S3Z),对合成的粉体采用有机泡沫浸渍法在700℃及1200℃制备出58S3Z-700℃、58S3Z-1200℃玻璃及玻璃陶瓷多孔支架。在所得支架表面涂覆PLGA及... 详细信息

采用溶胶凝胶法在58S生物玻璃的基础上用氧化锌取代3 mol%的氧化钙制备了含锌的生物玻璃粉体(58S3Z),对合成的粉体采用有机泡沫浸渍法在700℃及1200℃制备出58S3Z-700℃、58S3Z-1200℃玻璃及玻璃陶瓷多孔支架。在所得支架表面涂覆PLGA及PBS薄膜制备出58S3Z-1200℃-PLGA及58S3Z-1200℃-PBS复合支架。对其形貌、孔隙率、力学性能、体外降解性及细胞相容性进行了系统研究。复合后多孔支架仍然保持三维连通的多孔结构,孔隙率与复合前(86.9%±0.8%(58S3Z-700℃),80.1%±0.6%(58S3Z-1200℃))相比稍有下降,分别为75.9%±0.6%(58S3Z-1200℃-PLGA)和77.9%±0.9%(58S3Z-1200℃-PBS)。但复合多孔支架显示出较高的抗压强度,分别达到1509.4 kPa±162.8 kPa(PLGA)和901.6 kPa±94.5 kPa(PBS),与玻璃和玻璃陶瓷支架(258.4 kPa±23.6 kPa)相比具有较大的提高。体外降解实验表明58S3Z-1200℃-PLGA、58S3Z-1200℃-PBS复合多孔支架可降解,经过28天的浸泡其失重率分别达到13.3%和2.1%。体外研究结果表明:58S3Z玻璃陶瓷支架复合PBS或PLGA后支持成骨细胞黏附、铺展和生长。这种新型的复合支架具有三维的网状多孔结构,良好的力学性能、降解性和细胞相容性,有望成为一种较理想的骨组织工程支架。

关键词：生物玻璃聚酯多孔支架降解细胞相容性

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激活基因的玻璃

无机材料学报 2002年第5期17卷 897-909页

作者： L.L.Hench I.Xynos A.Edgar L.Buttery J.Polak 钟吉品刘宣勇常江英国伦敦大学皇家科技医学学院组织工程中心中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

三十年前发现,生物玻璃能与骨形成骨键结合.这种特殊的材料已经有超过15年的临床应用,并有数以千计的成功病例.研究表明,骨的键合及骨再生和修复（骨形成作用）涉及玻璃表面的离子快速交换反应、生物活性表面反应层的成核和生长、由可... 详细信息

三十年前发现,生物玻璃能与骨形成骨键结合.这种特殊的材料已经有超过15年的临床应用,并有数以千计的成功病例.研究表明,骨的键合及骨再生和修复（骨形成作用）涉及玻璃表面的离子快速交换反应、生物活性表面反应层的成核和生长、由可溶硅和钙组成的临界浓度的离子溶解产物的释放.生物活性玻璃的分子生物学机理研究表明,它的生物活性响应看起来是由基因控制的.具有骨促进作用的A类生物活性玻璃通过直接对那些调节诱发细胞周期开始和进程的基因的直接控制,从而加强了其骨形成和促进作用.不能够形成新骨的细胞从细胞总体中被消除,这一特征是当成骨细胞在生物惰性材料或者B类生物活性材料培养时所没有的.骨前细胞细胞周期的基因调控生物学结果是成骨纲胞的快速繁殖和分裂,这也导致了骨的迅速再生. 对生物活性玻璃基因基础的理解,可以为设计新一代活化基因的玻璃材料、以及新一代活化基因的组织工程用生物降解支架材料提供重要的依据.如果我们能用玻璃激活基因,可以肯定,有一天我们就能用玻璃来控制基因.

关键词：生物玻璃基因活化溶解硅组织工程骨细胞基因调控生物活性材料骨组织再生

真空等离子体喷涂B_4C-Mo复合涂层耐磨性能研究（英文）

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无机材料学报 2016年第1期31卷 100-106页

作者：林初城孔明光朱慧颖黄利平郑学斌曾毅中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室上海200050 中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程研究中心上海200050 中国科学院固体物理研究所合肥230031 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050

采用真空等离子体喷涂技术制备了B_4C-Mo复合涂层,并对其耐磨性能进行了研究。与B_4C纯涂层相比,复合涂层结构更为致密,(B,Mo)C过渡相的存在改善了B_4C相与Mo相之间的润湿性,进而有效提高了涂层的抗摩擦磨损性能。此外,Mo在喷涂过程中... 详细信息

采用真空等离子体喷涂技术制备了B_4C-Mo复合涂层,并对其耐磨性能进行了研究。与B_4C纯涂层相比,复合涂层结构更为致密,(B,Mo)C过渡相的存在改善了B_4C相与Mo相之间的润湿性,进而有效提高了涂层的抗摩擦磨损性能。此外,Mo在喷涂过程中形成了大量的纳米晶,这也在一定程度上促进了复合涂层耐磨性能的提高。

关键词： B4C-Mo复合涂层耐磨性能真空等离子体喷涂

3-D打印:一种个性化制备复杂支架和组织工程植入物的多功能快速成型技术(英文)

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中国修复重建外科杂志 2014年第3期28卷 279-285页

作者：罗永祥 Ashwini Rahul Akkineni Anja Lode Michael Gelinsky 德国德累斯顿工业大学移植骨关节和软组织研究中心中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料和组织工程研究中心

目的对3-D打印技术构建的个性化生物支架和组织工程结构物的近期研究进展进行综述。方法广泛查阅近期采用3-D打印技术制备个性化生物支架和组织工程结构物的相关文献,并对作者课题组采用3-D打印技术用于组织工程领域的近期研究工作进行... 详细信息

目的对3-D打印技术构建的个性化生物支架和组织工程结构物的近期研究进展进行综述。方法广泛查阅近期采用3-D打印技术制备个性化生物支架和组织工程结构物的相关文献,并对作者课题组采用3-D打印技术用于组织工程领域的近期研究工作进行总结。结果相较于仅适用于特定生物材料的快速成型法,3-D打印技术适用于几乎所有膏状生物材料,为构建生物支架、多相支架甚至是包含活细胞的组织工程结构物提供了更多的可能和选择。结论 3-D打印技术是一种越来越重要的快速成型技术,该技术保证了生物材料的广泛选择应用,并使得直接打印敏感生物物质(如生长因子和细胞)成为可能。

关键词： 3-D打印技术快速成型法叠加制造个性化支架