关键词： Ilizarov技术   抗生素人工骨   下肢长骨骨髓炎  

摘要： 目的:分析和研究Ilizarov技术联合抗生素人工骨对下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连的临床治疗效果。方法:纳入我院2017年1月-2020年6月收治的25例下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连患者,均采取Ilizarov技术联合抗生素人工骨的治疗方式,观察和分析25例患者的临床治疗效果。结果:治疗后25例下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连患者的骨骼愈合时间为(15.46±0.25)个月,C反应蛋白(CRP)和血浆降钙素原(PCT)水平明显低于治疗前,FMA评分和BI指数评分均高于治疗前,具有统计学意义<0.05。结论:Ilizarov技术联合抗生素人工骨在下肢长骨骨髓炎和感染性骨不连患者的治疗中具有显著的临床效果,对促进患者的骨骼愈合和改善肢体运动功能具有积极的帮助,可在临床中广泛推广。

关键词： 丝素蛋白   丝素凝胶   丝素支架   生物相容性   免疫反应  

摘要： 目的:综合评价新型丝素凝胶和丝素支架的生物相容性和生物安全性.方法:采用溶血实验评价丝素凝胶和丝素支架对红细胞功能和代谢的影响;采用皮肤刺激和皮内刺激实验评价丝素凝胶和丝素支架对皮肤的刺激作用;通过热源实验来判断丝素凝胶和丝素支架中所含热源量是否符合人体的要求;通过给小鼠背部皮下植入丝素凝胶和丝素支架,采用酶联免疫吸附实验(ELISA)法分析丝素凝胶和支架对小鼠血清免疫球蛋白IgM和IgG抗体水平的影响、采用液相芯片法分析凝胶和支架对血清炎性细胞因子质量浓度的影响、采用流式细胞法分析丝素凝胶和支架对脾脏和骨髓免疫细胞异常的影响.结果:丝素凝胶和丝素支架的溶血率分别为4.239%和2.312%(均<5%),两种材料不引起溶血反应,并且对红细胞形态无影响;丝素凝胶和丝素支架的皮肤刺激实验和皮内刺激实验的结果均为阴性,表明对皮肤没有刺激作用;热源实验结果显示大白兔体温升高均低于0.6℃,并且体温升高总数低于1.4℃.小鼠皮下分别植入两种材料后结果显示,植入1周和5周后小鼠血清抗IgM抗体水平与阴性对照组无显著性差异,抗IgG抗体水平在植入后1周时与阴性对照组无显著性差异,植入后5周丝素凝胶的IgG抗体水平比阴性对照组显著升高.植入后5周23种小鼠血清细胞因子质量浓度与阴性对照组无显著性差异,脾细胞和骨髓细胞中嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、B细胞、B1细胞、B1a细胞、B2细胞、CD3^(+)T细胞、CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞、巨噬细胞和树突状细胞的表达量均与阴性对照组无显著性差异.结论:新型丝素凝胶和丝素支架无溶血作用,对红细胞形态无影响,对皮肤无刺激作用,所含热源量符合人体要求;体内植入后分子和细胞实验证实新型丝素凝胶和丝素支架不会引起小鼠免疫细胞异常反应,也不会引起抗体异常升高,同时不会导致血清炎性细胞因子质量浓度升高.通过综合评价,显示丝素凝胶和丝素支架具有良好的生物相容性.

关键词： 镁合金   SiC颗粒   固溶处理   组织细化  

摘要： 运用铜模喷铸制备得到ZM5镁合金,在合金中添加SiC颗粒机械压实制备SiC/ZM5镁合金,采用高温固溶法对其进行加强。测试分析镁合金中加入SiC颗粒引起的晶粒细化效果与组织演变,对不同固溶温度条件下得到的组织特征及SiC颗粒的晶粒细化作用进行测试分析。研究结果表明:SiC/ZM5镁合金中α-Mg具有HCP的晶体结构,当添加SiC后有助于获得大量的形核点,达到细化晶粒的效果。晶界区域聚集了大量的Al,同时还有部分Si存在。固溶工艺可以使晶界部位形成的离异共晶β-Mg_(17)Al_(12)组织与合金基体发生互溶。在第二相转变为其它组织后,可以促进SiC颗粒的转移,并在晶界区域发生聚集。当提高固溶温度后,SiC/ZM5镁合金中共晶相更快消失,硬度减小。

关键词： 镁合金   氧化石墨烯   羟基磷灰石   耐蚀性   骨折修复  

摘要： 镁金属在生理环境中的降解速率和生物活性改善有助于其在生物医用领域的应用推广,合金化处理和表面改性是2种有效的途径。本研究针对镁-钙合金(ZQ)提出一种新的改性方法,利用水热处理、电泳沉积和电化学沉积相结合,在其表面上构建羟基磷灰石/氧化石墨烯/氢氧化镁(HA/GO/Mg(OH)_(2))复合涂层。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析证实,该复合涂层样品(ZQ-HEP)表面逐层形成了外层纳米薄片HA、中层絮片状GO、及内层Mg(OH)_(2)纳米片的复合涂层。体外电化学耐腐蚀性测试分析表明,涂层化的ZQ-HEP比未处理ZQ样品在磷酸缓冲盐溶液(PBS)中有更优的耐蚀性。通过构建的体内兔股骨髁骨折模型,评价表面改性前后ZQ样品的骨折修复效果。术后大体观察、影像学和组织学分析证实,体内生理环境下ZQ-HEP螺钉的析氢速率比ZQ螺钉低,皮下气肿现象减少。同时,ZQ-HEP螺钉因其更优的耐蚀性,在术后4周内可较好地保持其材料的完整性,同时介导更多的新骨长入,进而实现骨折的快速愈合。本研究提出的GO/HA/Mg(OH)_(2)复合涂层构建策略,可在调控镁金属降解速率的同时,显著提升其成骨修复效果,具有良好的临床应用前景。

关键词： 3D打印   聚酰胺   截骨导板   机械性能   化学性能   生物相容性  

摘要： 目的研究一种用于选择性激光烧结3D打印截骨导板的聚酰胺材料的机械、化学性能以及生物相容性。方法机械性能研究包括材料断裂延伸率、拉伸模量、抗拉强度、维卡软化温度、负荷变形温度和磨损质量。化学性能研究包括还原物质、酸碱度、重金属总量、蒸发残渣和紫外吸光度。生物学评价内容包括体外细胞毒性、皮肤致敏和皮内刺激。检测机械性能、化学性能以及生物相容性,并对其结果进行评价。结果机械性能:断裂延伸率为7.8%~22.3%,拉伸模量为1664~1982 MPa,抗拉强度为47.71~51.25 MPa,维卡软化温度为163.2~166.0℃,负荷变形温度为66.2~75.2℃,磨损质量为6.8~16.8 mg。化学性能符合GB19335-2003的要求。生物学评价:对体外细胞无潜在毒性影响,未发现皮肤致敏反应,未发现皮内刺激反应。结论该聚酰胺材料具有良好的机械、化学性能以及生物相容性,可用于生产制造手术3D打印截骨导板。

关键词： 镁合金   Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-xNd   微观组织   力学性能   耐蚀性能  

摘要： 采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、万能材料试验机和电化学试验等方法,研究了Nd含量对Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-xNd(质量分数/%,x=0,1,2)合金微观组织、力学性能及耐蚀性能的影响。结果表明,添加Nd可以细化晶粒,形成颗粒状均匀分布的Mg-Zn-Nd第二相(T相),且第二相体积分数随着Nd含量的增加而增加。室温拉伸试验结果表明,微量的Nd可以提升镁合金的抗拉强度和屈服强度,但伸长率略有下降。利用Hank’s溶液研究合金的降解行为,结果发现,当x=0、1、2时,Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-xNd合金的腐蚀速率分别为0.49、0.39、1.12 mm/a。添加1%的Nd的合金耐蚀性能有所提升,而添加2%的Nd的合金耐蚀性能大幅下降。总体来看,Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-1Nd合金具有最佳的力学和耐蚀性能。

关键词： Mg-Al-Zn-Nd镁合金   热轧   组织织构  

摘要： 本文利用OM、SEM、EBSD等测试方法对不同变形量下热轧Mg-Al-Zn-Nd镁合金的显微组织及织构演变进行了研究.结果表明:轧态合金中出现了大量孪晶滑移带组织,随轧制变形量增加孪晶滑移带组织形态发生明显细化.在轧态合金组织中颗粒状Al_(2)Nd稀土相未碎裂、针状Al_(11)Nd_(3)稀土相被轧碎;合金组织中沿变形带方向分布有大量细小的颗粒状β相,粒径范围在200nm~500nm.轧态合金板材中织构随变形量改变而变化,具有明显的基面织构,其主要织构组分从{0001}<10-10>变形织构演变为{0001}<10-10>+{0001}<11-20>混合织构.

关键词： 超声铣削   AZ31B   CCD   RSM   表面粗糙度   腐蚀性能   PBS  

摘要： 目的研究超声振动铣削加工参数对镁合金(AZ31B)腐蚀性能的影响规律,降低表面粗糙度,提高耐蚀性。方法基于响应曲面法(RSM)的中心复合试验(CCD),对镁合金进行超声铣削试验,并在模拟体液(PBS)中进行电化学腐蚀试验。试验建立了工艺参数(主轴转速n、进给量f、铣削深度a_(P)和振幅A)和响应目标(表面粗糙度Ra、表面硬度HB和腐蚀速率V_(W))之间的预测模型,之后对模型进行显著性分析,并探讨了4个因素与3个响应之间的变化规律,确定了最佳工艺参数组合。结果通过方差分析Ra、HB和V_(W)的回归模型,发现其对应的F值分别为11.45、9.20和9.58,均大于2.424,P值均小于0.0001,因此对于Ra、 HB和V_(W),影响最大的因素分别为I、a_(P)和n。超声铣削工艺参数对Ra的影响次序为I >a_(P) >n >f,对HB影响最大的因素为a_(P),对V_(W)影响最大的因素为n,通过分析超声铣削4因素与3响应之间的影响规律,得到不同参数下较为一致的表面粗糙度与腐蚀速率的变化曲线,且随振幅的增大,V_(W)值增大。通过验证试验,得到最佳工艺条件下Ra和HB的预测值与试验值的误差均小于5%,V_(W)的误差小于15%。结论 Ra、 HB和V_(W)的预测模型精度较高,可作为其相应的预测模型。超声铣削的4个工艺参数中,对Ra影响最大的因素为I,对HB影响最大的因素为a_(P),对V_(W)影响最大的因素为n。镁合金的腐蚀性能与表面粗糙度的变化规律密切相关,振幅增大导致表面粗糙度增大,加剧了已加工表面的腐蚀。Ra、HB和V_(W)的预测值与试验值的一致性较好。

关键词： 镁合金   化学镀锌   铝-锌复合镀层   耐蚀性  

摘要： 为了提高镁合金的耐蚀性,采用电镀铝-化学镀锌工艺在其表面制备了Al-Zn复合镀层。通过镀层形貌观察及物相分析考察了其组成结构,采用电化学方法研究了主盐浓度、络合剂浓度、槽液温度对镀层耐蚀性的影响。结果表明:采用电镀铝-化学镀锌工艺得到的Al-Zn复合镀层平整度、均匀性优异,镀层与基体结合牢固。最佳施镀工艺参数为ZnSO_(4)·7H_(2)O质量浓度40g/L,K_(4)P_(2)O_(7)·3H_(2)O质量浓度150g/L,化学镀液温度为50℃。与基体试样相比,在最佳工艺参数条件下施镀后,试样的腐蚀速率大幅降低。该工艺能够实现很好的电镀效果和防腐蚀性能,具有一定的工业价值。

关键词： 镁合金   腐蚀   表面防护   润湿   计算机模拟  

摘要： 由于镁电极电势较低,造成耐腐蚀性能较差,已经成为制约其大规模工程应用的核心难题。探索镁表面的腐蚀机理以及经过表面转化与涂镀之后表面的腐蚀速率变化,可为研发耐腐蚀镁合金及其表面防护技术提供重要的理论支撑。总结了镁合金腐蚀的特征及其防护方法,概括了镁合金耐腐蚀技术研究进展,展望了未来镁合金表面防护的研究方向。此外,重点突出了计算机模拟方法在腐蚀机理研究领域的潜力。