关键词： 陶瓷材料   医疗植入物   生物相容性  

摘要： 陶瓷材料因具备良好的生物相容性、机械性能与化学稳定性在医疗植入物领域应用广泛。本文分析了几种主要的陶瓷材料的本质特征以及它们在不同类型医疗植入物中的具体应用,探讨了陶瓷材料在医疗植入物领域中的研究状态及应用情况,包括技术发展与创新,以及面对的临床问题和应对策略。本文的目的在于为陶瓷材料在医疗领域的深入运用提供理论依据和实践路径。

关键词： 铸造镁合金   回炉料   混料   稀盐酸  

摘要： 在铸造镁合金熔炼过程中添加回炉料时,用稀盐酸滴在回炉料锯切的光洁面上,可根据合金表面与稀盐酸反应时不同的反应现象区分铸造镁合金材料牌号。有效识别回炉料成分,防止发生混料、造成成本浪费。

关键词： 镁合金   化学元素   潘复生   话语权   梦   自然界  

摘要： 提起镁,人们并不会感到陌生,它不仅是课本里的化学元素,在自然界也普遍存在。有这样一位专家,潜心打造中国“镁梦”30多年,与同行一起让中国的镁合金技术逐步成为引领世界镁科技的潮流,使中国在镁合金研究领域掌握重要话语权。

关键词： 井下节流器   卡瓦下座   镁合金   表面改性   微观结构   耐腐蚀性能  

摘要： 采用可溶性镁合金制作的节流器卡瓦下座,在井下服役过程中常因其降解速率过快而引起节流器失效,为此对可溶性镁合金表面进行了改性。为了解可溶性镁合金表面改性后的耐腐蚀性能,采用扫描电子显微镜观察了表面改性镁合金腐蚀前后表面的微观结构,采用X射线衍射仪和红外光谱仪分析了表面改性镁合金表腐蚀前后的物相结构,通过电化学试验和浸泡失重试验评价了其在pH值为3.0,7.2和9.0模拟井液中的耐腐蚀性能。与镁合金相比,在不同pH值的模拟井液中,表面改性镁合金的腐蚀电位均正移了约1.1 V,腐蚀电流密度均降低了3个数量级,腐蚀速率均降低了约3 mm/a;与pH值为7.2的模拟井液相比,在pH值为3.0的模拟井液中,表面改性镁合金的电荷转移电阻从9.13×10^(6)Ω·cm^(2)降至1.91×10^(6)Ω·cm^(2)。研究表明,与镁合金相比,表面改性镁合金在pH值为3.0,7.2和9.0模拟井液中的耐腐蚀性能均显著提高,但其在酸性模拟井液中的耐腐蚀性能大程度降低,易降解。对表面改性镁合金卡瓦下座节流器进行了现场试验,试验表明,表面改性镁合金卡瓦下座的承压性能、耐腐蚀性能满足要求,且易于打捞。研究和现场试验结果均表明,表面改性镁合金的耐腐蚀性能满足可溶性卡瓦下座的要求,为其应用于井下节流器提供了依据。

关键词： 负泊松比结构   响应曲面法   力学性能   骨小梁  

摘要： 基于手性结构和内凹结构设计了一种新型复合负泊松比多孔结构;采用Ti6Al4V钛合金球状粉末,通过选区激光熔化成形技术制备了复合结构试样,基于响应曲面法研究了胞元长度与环径比(0.7~0.9)、杆径(0.4~0.6 mm)和内凹角度(60°~80°)及其交互作用对复合结构试样弹性模量和屈服强度的影响,获得优化的胞元结构参数。结果表明:当孔隙率为75%时,复合结构试样的弹性模量和屈服强度介于手性和内凹结构试样之间;采用小胞元长度与环径比、小杆径和大内凹角度时,复合结构试样的弹性模量较低,采用大胞元长度与环径比、大杆径和小内凹角度时,屈服强度较高;复合结构的优化参数为胞元长度与环径比0.9、内凹角度60.1°、杆径0.546 mm,预测得到该优化复合结构试样的弹性模量为3.71 GPa,与试验值(3.65 GPa)的相对误差为1.64%,说明采用响应曲面法建立的负泊松比结构参数与力学性能关系模型可靠,实测该复合结构试样的屈服强度高达210.36 MPa。

关键词： 铝合金熔体   氧化膜表面张力   垂直褶皱   结晶器   铸造参数  

摘要： 介绍铝合金扁锭铸造过程中铸锭表面出现垂直褶皱缺陷的机理,得到不同系别的铝合金在铸造过程中及使用不同过滤器(管式过滤器、板式过滤器)时,铸锭垂直褶皱裂纹的产生趋势,由此分析了高镁铝合金铸造过程中褶皱裂纹产生的主要原因。通过试验验证,找到解决裂纹敏感性较高的5系高镁合金在铸造过程中产生褶皱裂纹的措施,并应用于实际生产中,有效地防止铸造过程中褶皱裂纹的产生。

关键词： 协同治疗   导电水凝胶   组织再生   骨再生   协同策略   电刺激   成骨分化   生物相容性  

摘要： 目的导电纳米材料和电刺激(ES)已被认为是修复组织的一种协同治疗方法,值得注意的是,骨组织也具有生物电特性和各向异性结构。然而,人们对导电生物材料与ES协同治疗骨缺损再生仍有待研究。本研究制备了一种由聚乙烯醇(PVA)和Fe3O4@MXene(FM)组成的新型各向异性导电水凝胶,用于电启发骨组织再生。方法利用FM纳米材料所具有的超顺磁性,经外界磁场诱导制备了各向异性水凝胶(FMPA)。通过FMPA水凝胶与骨髓间充质干细胞(BMSC)共培养评估了其生物相容性和促成骨分化效果。结果FMPA水凝胶具有优异的力学性能和电导率,并且在垂直和平行方向的力学性能和电导率具有显著差异,孔隙结构具有明显取向性。实验表明,FMPA水凝胶生物相容性良好,BMSC在FMPA水凝胶上取向排列生长。同时,FMPA+ES可促进BMSC的增殖和黏附。与对照组相比,FMPA+ES促进BMSC成骨分化的效果更显著。结论协同策略可以有效促进骨修复,从而为使用带有ES的新型纳米材料进行电启发硬组织再生领域带来了潜在的进步。

关键词： 力学生物学   人工骨   血液相容性   力学因素   外部磁场   大鼠   成骨分化   拉伸方向  

摘要： 目的骨膜具有一定的力学特性并且能够感受并响应骨组织受到的力学变化,目前组织工程骨膜的构建较少考虑力学因素的影响。方法本研究通过多次光交联成胶法制备了磁响应人工骨膜,该骨膜可在外加磁场的作用下产生拉伸形变。将大鼠骨膜来源细胞(PDCs)种植在磁响应骨膜上,研究磁场驱动的骨膜拉伸应力对PDCs的影响及其力学生物学机制。结果本研究制备的人工骨膜能响应外部磁场并产生约8.3%的形变,材料内部均匀多孔,孔隙率约为70%,血液相容性较好,降解速率快。骨膜表面利于PDCs黏附增殖,磁性拉伸促进骨膜上PDCs增殖。经过3 d磁性拉伸后骨膜上的PDCs沿磁性拉伸方向排列。磁性拉伸7 d组、3 d组的上清液中基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)的浓度分别为未拉伸组的3.54倍和1.54倍。此外,经过7 d磁性拉伸后PDCs的成骨分化标志物与未拉伸组相比表达均有显著性增加。骨膜植入大鼠皮下7 d后会引起炎症反应,M1型与M2型巨噬细胞均有高表达。植入皮下14 d后,骨膜逐渐降解,M1型和M2型巨噬细胞数量减少,拉伸层观察到微血管的生成。结论磁性拉伸能影响人工骨膜上的PDCs的生物学行为,本研究结果为进一步设计和制备可模拟天然骨膜力学特征的人工骨膜支架提供了理论参考。

关键词： 泡沫镁   发泡时间   孔隙率   抗压强度  

摘要： 为提升泡沫镁材料性能,研究泡沫镁制备工艺中Al元素的加入及发泡时间对泡沫镁基体性能和孔结构的影响,进而对泡沫镁材料力学性能的影响。选用纯镁(Mg)、纯铝(Al)和钙(Ca)粒作为基本材料,采用熔融铸造法制备出Mg-10Al-3Ca基体合金。以该合金为原料,分别添加2wt.%的SiC和MgCO_(3)颗粒作为增黏剂和发泡剂,在常温常压条件下,在以熔体发泡法制备泡沫镁的过程中通过优化发泡时间,成功制备出孔隙率在56.56%~73.15%范围内的泡沫镁材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、微区EDS能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等表征方法对制备的泡沫镁试样进行微观相组成分析,并通过万能试验机对试样进行力学性能测试。结果表明,通过添加Al元素制备的Mg-10Al-3Ca基体合金的抗压强度达到了303.35 MPa;通过优化发泡时间所制备的泡沫镁材料最大抗压强度为30.55 MPa、孔隙率为56.56%、吸能能力达到18.06 MJ/m^(3),具有良好的孔隙结构和性能。

关键词： 胫骨感染性骨缺损   诱导膜技术   自体骨   异体骨   磷酸钙   骨形态发生蛋白2   人工骨  

摘要： 背景:尽管Masquelet技术在临床的应用取得了广泛成功,但目前优化该技术各个环节的研究仍在不断开展,其中加快植骨后骨愈合速度、缩短骨愈合时间是医生关注的焦点。目的:观察磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2材料修复胫骨感染性骨缺损的效果。方法:选择2017年6月至2022年6月简阳市人民医院收治的感染性胫骨缺损患者31例,均接受Masquelet技术分期治疗,二期手术根据植骨材料的不同分为对照组(n=15)与研究组(n=16),对照组植入异体骨/自体骨颗粒,研究组植入磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2/自体骨颗粒。二期术后6个月,检测患者外周血白细胞数、C-反应蛋白、血沉等炎性指标,记录影像学骨愈合时间、骨愈合X射线评分、骨缺损愈合分级和邻近关节功能,观察是否存在钉道感染、植入吸收、取骨区疼痛、感染等情况。结果与结论:①两组患者二期术后6个月外周血白细胞计数、血沉、C-反应蛋白水平均低于一期术前(P<0.05),两组间各指标比较差异无显著性意义(P>0.05);②研究组骨愈合时间短于对照组(P<0.05);③研究组患者二期术后6个月的骨愈合X射线评分高于对照组(P<0.05),骨缺损愈合优良率与邻近关节功能优良率均高于对照组(P<0.05);两组间感染复发率与并发症发生率比较差异均无显著性意义(P>0.05);④结果表明,Masquelet技术二期术中应用磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2治疗胫骨感染性骨缺损的愈合效果良好、安全性高。