聚乳酸納米纖維復(fù)合支架的制備與表征

利用溶液共混法以及冷凍干燥法制備了多孔碳纖維/聚乳酸/殼聚糖(cf/pla/cs)三元復(fù)合生物材料,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察了其表面形貌特征,并對其細胞相容性進行了評價。實驗結(jié)果表明,利用上述復(fù)合方法制備的三維多孔材料的孔徑為20~500μm,孔分布均勻,孔與孔之間相互連通;碳纖維的分散、冷凍干燥溫度對材料結(jié)構(gòu)影響較大,隨冷凍溫度的降低,支架的孔隙變小、變規(guī)則,內(nèi)部結(jié)構(gòu)趨向均一,孔隙率有所降低;該材料與細胞具有較好的相容性,符合組織支架材料的基本要求。

報道了在多壁碳納米管(mwnts)表面修飾聚丙烯酸(分子量為500~1000)作為親水層,改善納米管在水溶液中的溶解性,減少碳管自身團聚,順利實現(xiàn)碳納米管表面化學(xué)鍍銅。同時也考察了溫度、時間、攪拌速度等因素對鍍層的影響,確定中性條件在碳納米管表面鍍銅的最佳條件。

骨組織工程是修復(fù)骨缺損最有前途的方法,尋找理想的支架材料是目前骨組織工程研究的熱點之一。近年來采用仿生學(xué)原理制備的增強型納米羥基磷灰石聚乳酸復(fù)合支架材料因具有良好的生物相容性和生物降解性而廣泛研究。該文就納米羥基磷灰石-聚乳酸復(fù)合支架材料的制備、力學(xué)性能及影響因素、與骨髓間充質(zhì)干細胞復(fù)合構(gòu)建組織工程化骨、與骨形態(tài)發(fā)生蛋白復(fù)合構(gòu)建活性人工骨的成骨性能研究現(xiàn)狀作一簡要綜述。

POE增韌聚乳酸復(fù)合材料的研究

以十六烷基三甲基溴化銨(ctab)為有機改性劑處理鈉基蒙脫土(na-mmt),制備了有機蒙脫土(ctab-mmt),再以ctab-mmt為插層劑,通過熔融擠出制備了聚己內(nèi)酯(pcl)/ctab-mmt納米復(fù)合材料。采用sem和xrd對mmt和納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進行了表征,并測試了納米復(fù)合材料的力學(xué)性能。結(jié)果表明:ctab-mmt的片層結(jié)構(gòu)比na-mmt連續(xù)性更好,片層間距由原來的1.51nm增加到1.95～3.32nm;ctab-mmt在pcl基體中分散更均勻;與純pcl相比,pcl/ctab-mmt納米復(fù)合材料的拉伸強度提高了10.2%,而彎曲強度提高了19.5%。

研究利用造孔劑法制備高度貫通的多孔羥基磷灰石(ha)支架,孔隙率約為78%,并利用聚己內(nèi)酯(pcl)分別復(fù)合納米ha(nha)或微納米生物玻璃(nbg)粉末對其進行涂覆改性,粉末的添加量均為10%~40%(質(zhì)量分數(shù))。4種類型支架分別記為ha、pcl/ha、nha-pcl/ha和nbg-pcl/ha。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),nha-pcl/ha和nbg-pcl/ha復(fù)合支架最大抗壓強度分別為1.41~1.98mpa和1.35~1.78mpa。4類支架礦化實驗顯示,浸泡21d后nbg-pcl/ha表面促進生成較多的磷灰石礦化物;細胞實驗結(jié)果顯示細胞在4類支架上均生長良好,說明支架具有良好的生物相容性。支架在實驗犬背部肌肉組織內(nèi)植入2個月的組織學(xué)檢測顯示,4種支架內(nèi)均有新骨形成,尤其是nha-pcl/ha和nbg-pcl/ha孔內(nèi)有更多的新生骨組織,說明這兩種支架表面復(fù)合涂層中的生物活性納米顆粒對誘導(dǎo)新骨生成具有積極的促進作用。

采用經(jīng)典的st觟ber法在常溫下制備納米級硅溶膠,用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷對其改性。在陰離子乳化劑和非離子乳化劑共同存在下,通過乳液聚合制備了硅溶膠/含氟聚丙烯酸酯復(fù)合乳液。表征了乳膠粒形貌,測試了共聚物組成及性能、乳液穩(wěn)定性和乳膠膜性能。結(jié)果表明:乳膠粒有明顯的核殼結(jié)構(gòu),乳液有良好的儲存穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、高溫和低溫穩(wěn)定性;硅溶膠/含氟聚丙烯酸酯復(fù)合乳膠膜吸水率達12.50%,對水的接觸角為93.5°;復(fù)合物的熱穩(wěn)定性高于普通聚丙烯酸酯共聚物和含氟聚丙烯酸酯共聚物。

為改善二氧化硅(sio2)納米粒子與聚合物基體間的親和性,使sio2表面功能化,將硅烷偶聯(lián)劑kh-570引入c=c基團,采用乳液聚合方法在納米sio2粒子表面接枝苯乙烯(st)單體,實現(xiàn)了納米二氧化硅表面的聚苯乙烯(ps)高分子包覆改性,制備了具有核/殼結(jié)構(gòu)的sio2-ps復(fù)合納米粒子,產(chǎn)物的單體轉(zhuǎn)化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶聯(lián)劑用量對聚合反應(yīng)的單體轉(zhuǎn)化率和接枝效率的影響,探討了偶聯(lián)劑的作用機理,利用ft-ir、tem、tg對sio2-ps復(fù)合粒子的表面結(jié)構(gòu)進行了表征.結(jié)果表明,復(fù)合粒子具有明顯的核殼結(jié)構(gòu),殼層厚度在20nm左右,乳液聚合過程可有效使二氧化硅的團聚體剝離呈納米級顆粒.

將聚乳(酸pla)接枝到硅灰石粒子表面進行改性,制備了pla-g-硅灰石/pla復(fù)合材料,考察了復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和降解性能。結(jié)果表明:pla-g-硅灰石提高了無機粒子與pla基體的相容性,并使無機粒子在基體中的分散更加均勻;與硅灰石/pla復(fù)合材料相比,pla-g-硅灰石/pla復(fù)合材料的拉伸性能和彎曲性能增強降,解速度減慢并,且在降解過程中保持了較好的力學(xué)性能。

本文采用竹纖維作為增強材料,聚乳酸作為基體,混合編織了兩種襯經(jīng)襯緯針織物,根據(jù)聚乳酸熔點較低的特點,利用熱壓復(fù)合制備形成竹原纖維/聚乳酸復(fù)合材料。此復(fù)合材料在自然環(huán)境下能夠降解為綠色環(huán)保型復(fù)合材料。在復(fù)合材料的應(yīng)用中,應(yīng)用設(shè)計是必不可少的,而拉伸試驗的目的恰是為此。在萬能強力機上通過對復(fù)合材料的拉伸性能測試分析發(fā)現(xiàn),復(fù)合材料板材的縱向拉伸性能好于橫向和斜向,同時12根針織線圈捆綁紗形成的復(fù)合材料板材拉伸性能明顯好于6根捆綁紗形成的板材,而且竹原纖維/聚乳酸復(fù)合材料板材的斷裂為韌性斷裂。

以膨脹珍珠巖為載體，采用低溫水解工藝制備了負載型納米-tio2／膨脹珍珠巖復(fù)合光催化材料。應(yīng)用xrd、sem、tem、eds等現(xiàn)代測試手段對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征，并在表征和分析基礎(chǔ)上從微觀上探討了復(fù)合粉體材料的制備機理。結(jié)果表明，納米tio2能均勻負載于膨脹珍珠巖載體顆粒表面，大小約為8nm；復(fù)合材料對羅丹明b的降解率達95％以上。

，高長有，封麟先，沈家驄 （浙江大學(xué)高分子系，杭州!"##$%） 摘要：綜述了生物活性因子固定化的聚乳酸&聚氨基酸衍生物共聚物和通過親&疏水性設(shè)計的眾多聚 乳酸&聚氧化乙烯（’()&’*+）共聚物的研究進展。展現(xiàn)了其在組織工程材料，藥物控釋體系和其他生物醫(yī) 用材料中的廣泛應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：聚乳酸及其共聚物；生物相容性；組織工程；藥物控制釋放 中圖分類號：+,!文獻標識碼：)文章編號："##-&.!/%（$##"）#0&#0--&#/ 由于在修復(fù)，重組和再造動物組織上的巨大應(yīng)用前景，組織工程的研究已成為現(xiàn)代生物醫(yī)用工程技 術(shù)中最為活躍的研究之一。分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、材料科學(xué)，特別是高分子科學(xué)的發(fā)展，為采用聚合 物骨架材料和細胞雜化系統(tǒng)在體外或體內(nèi)誘導(dǎo)活細胞的生長分化，構(gòu)建動物組織提供了十分有效的途 徑

以樟腦磺酸(csa)為摻雜劑、過硫酸銨為氧化劑,在水溶液體系中通過苯胺原位聚合制得直徑為300～600nm的聚苯胺納米矩形管,其導(dǎo)電率為0.1～1s/cm。通過掃描電鏡(sem)和透射電鏡(tem)對產(chǎn)物的形貌進行表征,發(fā)現(xiàn)n(csa)/n(ani)將影響產(chǎn)物的形貌。利用傅立葉紅外光譜(ft-ir)和紫外-可見光譜(uv-vis)對聚苯胺分子結(jié)構(gòu)進行表征,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物是質(zhì)子化摻雜的聚苯胺。通過x射線衍射(xrd)分析發(fā)現(xiàn),聚苯胺納米矩形管比纖維結(jié)構(gòu)具有更好的分子鏈排列規(guī)整性。

為解決sio2氣凝膠質(zhì)脆的難題,以正硅酸乙酯為硅源,采用溶膠-凝膠法和超臨界干燥工藝制備了硅酸鋁纖維增強納米孔超級絕熱材料,容重為74～189kg.m-3,并采用瞬時熱帶法和bet法分別測試了樣品的熱導(dǎo)率和孔徑分布。結(jié)果表明,常溫常壓熱導(dǎo)率為25.3～30.5mw.(m.k)-1,103kg.m-3典型樣品723k時的熱導(dǎo)率為93.78mw.(m.k)-1,孔徑主要集中在10～20nm,并且與sio2氣凝膠相比具有一定的強度,因而可用于工程實際,必將擁有廣闊的應(yīng)用前景。

為深入研究磷酸鈣骨水泥(cpc)/聚乳酸-聚羥基乙酸(plga)生物復(fù)合材料的制備工藝及性能,也為臨床應(yīng)用提供理論依據(jù),實驗制備了cpc-plga生物復(fù)合材料;并通過測定該材料在模擬體液中浸泡后引起的浸泡液ph值的變化,以及采用jsm5600lv型掃描電鏡觀察該材料在體外降解后的微觀形貌,間接評估了該材料引起體液ph值的變化以及該材料降解性能對人體細胞和骨組織可能存在的影響。結(jié)果表明,所制備的cpcplga復(fù)合材料沒有引起浸泡液ph值的較大波動,該值始終處于人體安全范圍之內(nèi),對人體細胞的刺激影響將會較小;由于該材料復(fù)合了高分子聚合物plga,使其具有良好的降解性,可為骨組織細胞、血管等的粘附和生成創(chuàng)造良好的條件。

電力復(fù)合脂的制備及表征 2.3.1電力復(fù)合脂的制備 利用原位法按照1:10（鋰鹽：基礎(chǔ)油）的比例將鋰鹽加入到基礎(chǔ)油pag中， 在磁子攪拌機中攪拌6小時，等鋰鹽完全溶解后就制備好了需要用到的離子液。 將石墨烯加入到離子液中，在瑪瑙研缽中研磨十小時左右配成2%濃度的石 墨烯-離子液（g-il）膠體，同樣的方法制備出碳納米管-離子液（cnt-il）膠體 如圖2-5所示，如果有必要可以加入一定量的丙酮。研磨結(jié)束后將(g+il）、 （cnt-il）放到保溫箱中升溫至80℃并維持二十四小時，待丙酮充分揮發(fā)后， 將（g+il）混合物與基礎(chǔ)脂（聚脲pao）混合，配成質(zhì)量分數(shù)為0.5%，1.0%， 1.5%和2%的（l+g+pao）潤滑脂。用相同的方法配出0.5%，1.0%，1.5%和2% 的（l+cnt+pao）潤滑脂，潤滑脂和0.5%，1.0%，1.5%和2%的（

ACR增韌聚碳酸酯_聚乳酸合金的制備與性能研究

目的:觀察不同時間點聚乳酸(opla)/基質(zhì)膠(matrigelmatrix,mm)在裸鼠體內(nèi)的促血管生成情況,評價其促血管生成的效果。方法:以opla復(fù)合支架為載體,分為處理組和對照組。處理組:opla+mm;對照組:opla。選取3只雄性裸鼠,2種支架分別植入每只裸鼠的前肢與背部交接處,1、2、4周取材,進行he染色和免疫組織化學(xué)染色,觀察opla/mm促血管生成的效果,計算微血管密度(mvd),采用獨立樣本t檢驗法進行定量分析,比較其mvd的差異。結(jié)果:1~4周內(nèi)隨著時間的延長,支架與周圍組織融合良好,移植物周圍的血管逐漸增多,并有肉眼可見的血管長入;每個時間點opla+mm的mvd值較高;同時,opla支架隨時間延長逐漸降解,支架內(nèi)部被新生組織分割成小區(qū)域,并伴隨有血管長入。結(jié)論:在裸鼠體內(nèi),opla+mm具有良好的促血管生成作用。

通過靜電紡絲法制備出納米羥基磷灰石/絲素蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合超細纖維,利用掃描電鏡、紅外光譜儀、x射線衍射儀對納米羥基磷灰石/絲素蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合超細纖維形貌和結(jié)構(gòu)進行表征,并進行了拉伸測試。結(jié)果表明,隨著超細纖維中羥基磷灰石含量的增加,纖維的直徑逐漸降低,纖維中聚己內(nèi)酯的結(jié)晶逐漸變差。相比于絲素蛋白/聚己內(nèi)酯超細纖維,含有質(zhì)量比為30%羥基磷灰石的復(fù)合超細纖維仍具有較好的力學(xué)性能。體外小鼠成纖維細胞(l929)培養(yǎng)表明,納米羥基磷灰石/絲素蛋白/聚己內(nèi)酯復(fù)合超細纖維對細胞沒有毒性。

選擇熱塑性聚氨酯(polyurethane,pu)為基體材料,以聚乙二醇(polyethyleneglycol,peg)對基體材料進行親水改性,用納米銅顆粒代替銅絲或銅管等塊體銅,采用機械共混的方法制備了一種全新的宮內(nèi)節(jié)育器(iud)材料——聚氨酯/聚乙二醇/納米銅復(fù)合材料,并采用紅外光譜(ftir)分析、x射線衍射(xrd)分析、掃描電鏡分析(sem)、力學(xué)性能測試、熱穩(wěn)定能測試和吸水性能測試等表征方法對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征。結(jié)果表明,納米銅粉在基體中分散比較均勻,聚氨酯/聚乙二醇/納米銅復(fù)合材料的拉伸強度、撕裂強度隨著聚乙二醇含量的增加而下降,斷裂伸長率、熱穩(wěn)定性和吸水性能隨著聚乙二醇含量的增加而提高,吸水性能的改善為下一步復(fù)合材料銅離子的可控釋放研究工作提供了很好的基礎(chǔ)。

以異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)、硅溶膠、聚醚二元醇(n210)、二羥甲基丙酸(dmpa)、三羥甲基丙烷(tmp)等為原料,采用原位分散聚合法制備了水性硅溶膠/丙烯酸聚氨酯(sio2/pua)納米復(fù)合乳液,研究了硅溶膠、dmpa和tmp的用量以及中和度對sio2/pua納米復(fù)合涂層性能的影響,確定了較佳的制備條件:硅溶膠最大添加量為sio2占sio2/pua總固含量的4.5%,dmpa添加量為pua質(zhì)量的6.5%,tmp添加量為pua質(zhì)量的1.25%,中和度控制在90%。在此條件下制備的sio2/pua納米復(fù)合涂層與市售pua涂膜相比,其硬度、附著力、耐水性、耐溶劑性等都得到一定程度的提高。

采用硝酸鈣-絲素蛋白溶液與磷酸鈉反應(yīng)仿生合成納米羥基磷灰石/絲素蛋白(n-ha/sf)復(fù)合材料,并以nahco3和nacl為致孔劑制備了多孔復(fù)合支架材料,采用tem、ir、sem和edx對其進行了表征。結(jié)果表明,復(fù)合材料中ha的粒徑在20~50nm之間,是一種co32-部分替代型弱結(jié)晶類骨針晶,在形貌和尺寸等方面類似于人體骨磷灰石晶體;ha和sf兩相間存在強烈的鍵合作用,復(fù)合支架材料呈高度多孔結(jié)構(gòu),孔壁上富含微孔,孔隙間貫通性高。edx分析結(jié)果表明,ha在有機基體中分布均勻,鈣磷元素比為1.66,當(dāng)復(fù)合材料和致孔劑的比例為1∶0.5時,其抗壓強度可達20.23mpa。