关键词： 纳米功能材料   MXene   水凝胶   创面修复   生物相容性   创面监测   药物缓释  

摘要： 背景:MXene基水凝胶是一类纳米复合的多功能性水凝胶材料,在慢性创面(如糖尿病足、压疮、癌症及外伤性溃疡等)修复领域有广阔的应用前景。目的:综述MXene基水凝胶的优势及其在创面修复领域的应用和相关作用机制。方法:检索中国知网、维普、PubMed、Science Direct数据库中收录的文章,文献检索时限为2010年1月至2023年10月,中文检索关键词为“MXene,水凝胶,组织工程应用,创面修复”,英文检索关键词为“MXene,Hydrogel,Wound repair”,最终选取符合标准的70篇文献进行综述。结果与结论:MXene基水凝胶在创面组织工程应用中具有优异的力学、导电和光热性能及生物相容性和抗菌性等生物学功效,可以与其他有机物质和无机物质相结合,在水凝胶中产生更大的治疗作用。含有MXene的水凝胶可以结合创面监测、药物递送和缓释以及光热治疗等方式应用于皮肤创面。尽管MXene基水凝胶复合材料的设计和制备已经取得一些良好进展,但仍处于基础研究阶段,缺乏临床验证其功效性和安全性,具有很大发展潜力和应用空间。

关键词： 编织支架   生物可降解材料   镁合金   铁合金   支架结构   径向支撑性能   狗骨率   有限元分析  

摘要： 背景:编织支架因良好的柔顺性被广泛应用于狭窄动脉的治疗,但在提供足够的径向支撑性能方面存在明显局限。目的:针对单一材料制成的编织支架存在径向支撑力不足的问题,采用不同力学参数的生物可降解材料混合编织支架,探究影响混编支架径向力学性能的影响因素。方法:在镁合金支架中引入铁合金纱线,采用有限元分析法对不同编织参数的混编支架进行参数化分析,通过与0.18 mm直径镁合金纱线制备的普通支架进行对比,评估其径向支撑力、径向回弹率和扩张不均匀性。结果与结论:①当铁合金纱线直径为0.18 mm和0.14 mm时,随着铁合金纱线数量的增多,混编支架的径向支撑力增加;此时,尽管直径0.14 mm铁合金纱线提供的径向支撑力小于同数量的0.18 mm铁合金纱线,但增加细铁合金纱线的数量可以达到与较粗铁合金纱线混编支架相媲美的径向支撑力。当铁合金纱丝直径为0.10 mm时,随着铁合金纱线数量的增加,混编支架的径向支撑力降低。②增大编织角度,混编支架的径向支撑力降低,但其径向回弹率和狗骨率得到了改善。通过降低编织角可以改善小直径铁合金纱线造成的支架径向支撑力不足。③结果显示,在镁合金支架中引入铁合金纱线,可以实现在不增加纱线直径的情况下精确地调整支架的径向力学性能,这不仅克服了单一材料支架的局限性,也为多材料支架的设计提供了新思路。

关键词： 静电纺丝   聚偏氟乙烯   仿生骨膜   锌离子   镁离子   生物相容性  

摘要： 背景:课题组前期研究发现,静电纺丝聚偏氟乙烯仿生骨膜具有良好的细胞相容性,但其生物相容性尚不清楚。目的:评价掺Zn2+、Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜的生物相容性。方法:取前期研究采用静电纺丝技术制备的聚偏氟乙烯、掺1%Zn2+聚偏氟乙烯、掺1%Mg2+聚偏氟乙烯、掺1%Zn2++1%Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜,制备各组仿生骨膜浸提液,选择SD大鼠为实验对象,进行溶血实验、短期全身毒性实验、热源实验,选择豚鼠为实验对象,进行皮肤致敏实验,检测4组仿生骨膜的生物相容性。结果与结论:①溶血实验结果显示,掺1%Zn2+聚偏氟乙烯、掺1%Mg2+聚偏氟乙烯、掺1%Zn2++1%Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜及聚偏氟乙烯浸提液的溶血率分别为(0.130±0.013)%,(0.149±0.020)%,(0.466±0.018)%,(0.037±0.018)%,符合生物材料血液相容性性标准;②短期全身毒性实验结果显示,4组仿生骨膜浸提液灌胃干预后未引起SD大鼠体质量减轻、摄食量变化及呼吸困难等毒性体征,对大鼠的主要脏器无毒性作用;③热源实验结果显示,掺1%Zn2+聚偏氟乙烯、掺1%Mg2+聚偏氟乙烯、掺1%Zn2++1%Mg2+聚偏氟乙烯及聚偏氟乙烯仿生骨膜浸提液干预后,SD大鼠体温升高值分别为(0.133±0.058),(0.100±0.010),(0.300±0.010),(0.300±0.017)℃,均小于0.6℃,体温升高度数总和均小于1.4℃;④皮肤致敏实验结果显示,4组仿生骨膜浸提液干预后豚鼠皮下未见红斑与水肿。结果表明:聚偏氟乙烯与掺Zn2+、Mg2+聚偏氟乙烯仿生骨膜具有良好的生物相容性。

关键词： 镁合金轮毂   动态再结晶   旋压织构   位错滑移   力学性能各向异性  

摘要： 本研究探讨了在旋压过程中AZ31镁合金轮毂的动态再结晶行为及织构形成机制。通过光学显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜及有限元模拟分析表明，在整个旋压过程中，连续动态再结晶机制与晶界弓出机制共同作用，增加了动态再结晶晶粒区域面积。研究还发现，形变母晶的取向大部分被动态再结晶晶粒继承。在旋压过程中，主要分为两个阶段：在初始阶段，当滚轮接触合金并移至最低点时，主要发生基面滑移；在后续阶段，随着沿旋压方向施加额外力，变形机制转变为以锥面滑移为主，最终形成晶c轴向旋压方向倾斜±15°的织构。这一织构导致了旋压方向和横向拉伸性能的各向异性。

关键词： Ca、Sr微合金化   AZ91   阴极相   腐蚀机理  

摘要： 镁合金因其轻量化特性和优良的机械性能，在壳体和支架类零部件上具有广泛的应用。然而，镁合金的电化学活性较大，且腐蚀产物膜疏松多孔，严重影响了零部件的服役性能。为此，本文以典型商用镁合金AZ91为对象，研究复合添加Ca（0.1wt.%）和不同含量Sr （0 wt.%、0.05 wt.%、0.15 wt.%、0.25wt.% ）后合金组织与耐腐蚀性的变化规律。结果表明：当0.1Ca和0.15Sr复合添加后，合金的组织最均匀细小，且耐腐蚀性能最好，其自腐蚀电位达到-1.484V。随着Sr含量的增加，合金的蔷薇组织有所细化，同时组织中的Mg17Al12含量有所降低，而Al4Sr和Al2Ca相含量在0.25Sr时显著增加。在高Sr含量中半连续的阴极相Mg17Al12逐渐被凝固界面前沿的Al4Sr和Al2Ca相阻断，并在相间产生了较多腐蚀通道，使得合金的耐蚀性能下降。适当的Sr（0.15wt.%）在不明显改变Mg17Al12相分布连续的同时，生成了少量Al4Sr和Al2Ca阴极相，且明显细化了合金组织，使得腐蚀较为均匀和缓慢，从而提高了合金的耐蚀性能。此外，对Ca、Sr复合添加下的合金腐蚀机理进行了分析。

关键词： 低稀土   镁合金   时效   弥散析出   强化  

摘要： 高强稀土镁合金在航空航天和交通运输等领域具有广阔的应用前景，然而通过提高稀土含量获得高强镁合金的常规技术手段大幅增加了材料制备成本，因此亟待开发一种稀土含量较低的高强度低成本镁合金。探索了Mg-5.3Gd-4.1Y-0.13Zr固溶态镁合金在轧制变形及后续时效过程中的组织性能演变规律，定量计算了各强化手段的贡献值，重点阐明了峰时效下特殊的析出强化机制。结果表明：全时期都存在的立方型化合物Mg5(GdY)主要分布在晶界处，尺寸从40 nm到300 nm不等，质地较软，强化效果差。峰时效下观察到2～6 nm椭球状析出相弥散分布在基体中，由于稀土元素含量较低，该析出相只形核、不长大，对合金具有显著的强化作用。峰时效下，合金的屈服强度达到341.14 MPa，其中析出强化的贡献值为159 MPa，占比高达47%；抗拉强度达到504.40 MPa，优于多数Mg-Gd系和Mg-Gd-Y系合金。这是在低稀土含量条件下，通过调控析出相的形核生长行为从而调控其形貌及分布，最终获得高强镁合金的新方法，为借助析出相调控来设计开发高强稀土镁合金提供了新原理和新思路。

关键词： 天然   细胞源性纳米颗粒   免疫治疗   生物相容性  

摘要： 随着纳米技术和免疫治疗的快速发展,天然细胞源性纳米颗粒(natural cell-derived nanoparticles, CDNPs)正逐渐成为免疫治疗领域的重要工具之一. CDNPs主要包括动物源性、植物源性以及微生物源性纳米颗粒.它们通常具有良好的生物相容性、低毒性以及丰富的生物活性,能够实现在体内高效递送免疫治疗药物并调控局部免疫反应;同时,能够根据患者的特定需求对CDNPs进行工程化改造,靶向调节特定的病灶部位,推动个性化治疗和精准医疗的发展.本文综述了近年来CDNPs在多种疾病免疫治疗中的研究进展,详细描述了动物、植物以及微生物来源纳米颗粒在免疫治疗中的作用机制和应用潜力.此外, CDNPs在长效性、特异性以及规模化制备等方面仍存在一定的技术挑战.本文对CDNPs的应用现状、优势以及局限性进行了深入探讨,旨在为CDNPs的未来研究和发展提供理论基础.

关键词： 铝镁合金颗粒   着火过程   氧化性气体   着火时间   表面多相化学反应  

摘要： 铝镁合金颗粒具有点火延迟时间短、燃烧速率快等特点，是固体推进剂中重要的金属添加剂。首先利用高温燃气中金属颗粒着火特性试验系统，获得了铝镁合金颗粒在O2、H2O和CO2等组成的高温燃气环境中的着火时间。建立了一种考虑对流换热、辐射换热和表面多相化学反应共同作用的铝镁合金颗粒着火过程仿真方法，并对合金颗粒着火时间计算结果进行了验证，预示误差在15%以内。高温燃气环境中着火过程仿真结果表明，铝含量90%的100μm球形雾化铝镁合金颗粒在氧含量为30.4%的工况中，对流换热、辐射换热以及表面多相化学反应放热提供的热量约为2:2:1，氧气参与的反应放热占比达到74.18%，镁参与的反应放热占比达到25.82%。高温燃气的气流速度和温度对铝镁合金颗粒着火时间影响显著，前者主要通过影响对流换热速率进一步影响合金颗粒的着火时间，后者主要通过影响辐射换热速率进一步影响合金颗粒的着火时间。

关键词： 镁合金   一体化压铸   缺陷   微观组织   工艺  

摘要： 镁合金一体化压铸技术在汽车轻量化方面潜力巨大。但由于镁合金具有活泼的化学性质和较高的热裂倾向，以及一体化压铸件尺寸大、壁厚薄、几何形状更加复杂，成形过程中容易出现孔洞、热裂等各种缺陷，极大地影响了一体化压铸件性能。本工作在简述压铸镁合金缺陷形成原因及孔洞、缺陷带和热裂3种典型缺陷防止措施的基础上，围绕熔体处理、合金开发、工艺优化和结构设计等方面，概述了镁合金一体化压铸缺陷控制方面的进展和挑战，为高性能镁合金一体化压铸缺陷控制提供了思路和方向。