硬组织植入材料表/界面研究进展

硬组织植入材料表面和界面研究对改善和提高植入体性能及使用效果具有重要意义. 本文从硬组织植入体的发展规律着手, 综述了硬组织植入材料表面和界面研究的发展和趋势, 并着重探讨了目前临床应用最为广泛的硬组织材料体系?钛及其合金的表面改性技术和研究动态. 通过对钛及其合金进行表面改性, 提高其骨再生能力和抗菌性是近年来的研究热点. 表面负载生长因子和加涂生物活性涂层是提高钛合金植入体骨再生能力的常见手段, 装载抗菌药物和负载抗菌元素是改善钛合金植入体抗菌性能的有效方法. 随着纳米和生物技术的发展以及表面改性技术的革新, 通过复合表面改性获得兼具生物活性和抗菌性的钛合金植入体是硬组织植入体的重要发展方向.     

医用钛金属材料表面改性研究

由于具有优良的力学、生物学、安全性等性能，钛及其合金被日益广泛的应用于人体硬组织的修复、替换。然而其表面硬度低、耐磨性差、生物惰性等是作为医用材料不容忽视的问题，为了改善这些性能，需要对钛合金表面进行改性处理。综合评述了多种表面处理技术的优点，指出对多种表面处理技术进行综合应用是今后的研究方向。     

医用钛合金的发展及研究现状

纯钛及其合金以其与骨相近似性的弹性模量、良好的生物相容性及在生物环境下优良的抗腐蚀性等在临床上得到了越来越广泛的应用；综述了医用钛合金的发展和研究现状，阐述了钛的生物相容性原理，同时简单评述了钛及其合金表面改性与钛基复合材料的研究现状，分析表明：纯钛及其合金具有出色的生物相容性主要归功于表面附着的氧化层；β型钛合金与α/α β型钛合金相比，具有较高的耐磨性，是一种很有前途的外科植入用钛合金；寻求更为理想的表面改性工艺从而获得高质量的涂层，或将生物活性相添加进钛合金基体中制备成复合材料是提高医用钛合金生物活性的两种有效途径。     

医用钛合金表面改性研究进展

钛合金作为人体硬组织替代物和修复物的首选材料在临床上得到广泛的应用.分析了目前医用钛合金存在的主要问题:生物活性、耐磨性和耐腐蚀性有待进一步提高,指出表面改性是改善上述问题的有效途径;综述了人体植入钛合金表面改性的研究进展,并展望了钛合金表面改性的发展趋势.     

钛合金在生物医药领域应用现状和展望

正钛(Ti)和钛合金由于具有比强度高、弹性模量低、耐蚀性强以及生物相容性好等优良的综合性能,被视作是继不锈钢、钴铬合金之后用于人体组织修复和替代的一种理想外科植入材料,广泛应用于植介入材料、手术器械、医疗装置、制药设备等生物医药领域。一、生物医用钛合金的种类与特性1.生物医用钛合金的种类作为生物医用的钛及钛合金主要分为以下几种。(1)纯钛纯钛是单相(α相)组织,不     

生物医用多孔钛及钛合金的研究进展

多孔钛和钛合金因具有优异的生物相容性、与人骨力学性能匹配良好、可作为植入物材料的优点,而引起了广泛关注。介绍了医用多孔钛及钛合金的产生背景,综述了近几年国内外对生物医用多孔钛及钛合金的制备方法、微结构特征与性能的关系、表面处理的研究进展,并展望了生物医用多孔材料的发展。     

钛表面铜离子注入对细菌和细胞行为的影响

医用钛及其合金被广泛用作骨组织替换材料, 但缺乏抗菌性, 易导致细菌感染。铜具有良好的抗菌性能, 将其引入到钛表面, 可改善医用钛的抗菌性能; 然而铜含量过高对细胞具有毒性。因此, 需要调节铜的含量, 实现铜的抗菌性能和细胞相容性之间的平衡。本研究采用等离子体浸没离子注入技术对医用钛进行表面改性, 获得表面含铜量不同的样品, 并研究改性钛表面对细菌和细胞行为的影响。结果表明, 钛表面含铜量较低的样品能够促进大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的增殖, 但对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌没有抑制能力; 随着离子注入时间的延长, 钛表面含铜量较高的样品抗菌能力显著提高, 同时也未产生明显细胞毒性。因此, 通过控制钛表面的铜含量, 可以获得兼具良好抗菌性能和生物相容性的钛植入材料。     

生物医用钛合金材料发展现状及趋势

钛及钛合金材料因其优良的综合性能,在生物医用材料中占有越来越重要的地位。综述了生物医用钛及钛合金材料发展的3个历史阶段,重点评述了低弹性模量β型钛合金的研发现状,简单介绍了相关钛合金材料制品在医学临床中的实际应用,并分析了近年来表面改性、多孔材料、复合材料等生物医用钛合金材料发展的新趋势。     

医用金属表面含锶涂层耐蚀性和生物相容性研究进展

随着全球人口老龄化进展以及骨关节疾病发病率的增加,人们对于骨修复医用金属材料的需求日益增多.生物医用金属材料包括不可降解钛及可降解金属镁和铁.金属材料在耐蚀性及骨整合方面存在一些不足,有必要对其表面改性进一步优化.锶元素具有促进成骨抑制破骨的作用,将其用作改性成分对提高医用金属表面骨细胞活性具有重要意义.本文主要对近年来医用金属钛、镁和铁表面掺锶涂层在耐蚀性和生物相容性方面进行了归纳及比较.重点介绍了锶与降解性、生物相容性好的载体(如羟基磷灰石、透钙磷石等)结合制备的复合涂层在钛合金、镁合金表面及铁合金表面提高骨整合性能的研究.最后,提出将锶元素与锌元素结合使得金属材料在促进骨修复的同时具有抗菌性能的建议.     

医用钛合金骨移植材料的研究现状

纯钛及钛合金以其优异的生物相容性、抗腐蚀性及与骨相近的弹性模量,在医学领域中获得了越来越广泛的应用.综述了医用钛合金骨移植材料的发展现状,并从抗磨损、耐腐蚀及生物活性3方面阐述了钛及其合金的表面改性技术.     

钛及钛合金仿生表面改性研究进展

钛及钛合金具有较好的生物相容性及优良的机械性能，在临床上得到了越来越广泛的应用。表面生物活性化能够进一步改善其表面性能，提高表面生物活性。本文对钛及其合金的仿生表面改性进行了综述，具体介绍了化学法、促形核剂法、自组装单分子法的活化机理，并对仿生表面改性的发展方向进行了探讨。     

钛合金在骨科植入领域的研究进展

钛合金具有良好的生物相容性,同时相比传统植入物金属材料有较低的弹性模量,在生物环境下具有良好的抗腐蚀性能,这些优异的性能使钛合金作为医用植入物材料备受青睐.钛及钛合金作为医用植入物材料在临床中得到广泛应用.在不同的临床应用过程中,植入物材料常因金属的降解、与骨的生长融合、抗菌等因素,而对材料本身的性能有着不同的要求.因此,制备具有优异综合性能的钛合金材料以满足临床需求是科研工作者当前面临的重要问题.本文系统介绍了医用钛合金材料的结构、性能特点及目前在骨科应用方向的研究现状,在未来研究中,将通过改变元素组成、增加表面改性、优化生产工艺等方式,使钛合金材料能够以优异的综合性能更好地服务于人类.     

生物医学钛合金的研究现状及发展趋势

1 引言 在常用外科植入材料(如不锈钢、Co—Cr合金、纯钛和钛合金)中,钛及钛合金因具有优良的生物相容性、耐蚀性、力学性能和加工性能,且价格比贵金属医用制品低廉,从而成为最吸引人的生物医学金属材料,主要用作人工膝关节、股关节、齿科植入体、牙根及义齿金属支架等。与不锈钢及钴铬钼合金等相比,钛材表面能形成稳定的钝化膜,因而在体液中不溶解、不产生有害物,与人体组织有良好的亲和性。植入骨组织后能与活性骨组织融合,使用安全。Ti—6Al—4V合金作为     

钛及钛合金表面强化技术

介绍了钛及钛合金的表面强化处理技术,综合评述了钛及钛合金表面氮化、渗碳和激光熔覆技术的发展现状.根据目前的研究趋势指出:今后对钛及钛合金表面强化处理技术,应结合各种工艺技术的特点制备多层复合涂层,以及涂层+渗层的思想进行研究.作者认为,降低表面改性层处理成本,使表面处理工艺更加简单,同时综合多种表面处理技术的优点,提高表面改性层的综合性能是钛及钛合金表面强化技术今后的研究方向.     

近β钛合金TLM表面双层辉光等离子渗氮及其腐蚀性能研究

为改善生物医用钛合金的表面性能及植入人体后的耐腐蚀性能,利用双层辉光等离子技术在近β钛合金TLM表面进行渗氮处理。通过金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪、电子显微镜及电化学工作站研究渗氮后TLM钛合金的截面金相、相结构、显微硬度及表面改性前后TLM钛合金在人工模拟体液(hank's溶液)中的电化学腐蚀性能。结果表明:近β型钛合金TLM表面渗氮处理后,可得到一层致密、均匀的改性层,厚度约4~5μm。其主要成分为Ti_2N和Ti-cubic,显微硬度由(238±10)提升至(874±10)HV;电化学腐蚀实验中渗氮改性层的E_(corr)从-0.5923上升至-0.4904 V,I_(corr)由3.653×10~(-7)降低至8.742×10~(-8)/cm~2,交流阻抗值显著增大,表明TLM钛合金表面渗氮改性处理可以提升其在人工模拟体液中的耐腐蚀性能。     

形状记忆钛合金在生物医用领域的研究进展

正钛及其合金具有优良的生物相容性、力学性能和抗腐蚀性能,使其适于作为生物医用材料使用。钛首次被引入医学领域可追溯到20世纪40年代;随后,有学者报道了利用纯钛来制造植入物器械。20世纪60年代Buehler等人发现了钛镍(TiNi)合金的形状记忆效应,此后,镍钛合金被广泛应用于生物医学领域的各个分支。20世纪70年代,Baker首次报道了β型钛合金在特定条件下的形状记忆效应,这一效应更加拓宽了钛合     

医用钛表面生物活性化研究

钛及钛合金具有优良的生物相容性和机械性能，已应用于临床．尤其是用作骨替换与修复材料。但是．钛属于生物惰性材料．不能与骨组织形成化学键合或称骨键合。通过表面改性可使其在生理环境具有诱导羟基磷灰石在表面自发生长的能力．即生物活性化。这是当今生物医用材料研究的热点领域之一。本文评述了钛表面生物活化的研究现状．简要总结了本课题组在这方面的研究工作。     

医用多孔金属的制备及其生物活化研究进展

医用多孔金属材料,特别是多孔钛及钛合金能够提供与人体骨组织相匹配的力学性能,并促进骨组织长入以提高其与骨的固定度,在人体硬组织修复与替换方面具有广泛的应用前景。重点围绕多孔钛及钛合金的制备方法及适用于其复杂孔隙结构的表面生物活化方法,综述了各种方法在多孔钛及钛合金上的应用现状。目前适用于多孔钛及钛合金制备的技术主要有粉末冶金法、钛纤维烧结法、自蔓延高温合成法、选区电子束熔化技术和选区激光熔化技术,适用于多孔钛及钛合金表面生物活化的技术主要有溶胶凝胶法、仿生矿化法、电化学沉积法和微弧氧化法。多孔钛及钛合金的力学相容性和表面生物活性需要同时满足临床要求,才能进一步扩大其在医学领域的应用范围。     

钛基金属表面生物活性改性研究进展

从工艺、生物活性涂层新体系开发、涂层结构设计、生物活性涂层性能改进以及涂层评价标准等角度,系统地综述了钛及其合金表面生物活性涂层的研究状况,同时展望了医用钛合金表面生物活性改性研究的发展趋势,认为解决钛基金属表面生物活性改性研究的重点应该放在能够同时解决涂层与基体的界面稳定性和相应涂层制备工艺的适应性上.     

生物医用镁合金耐腐蚀性能研究进展

生物医用镁合金具有高比强度、低密度、合适的弹性模量、可降解性、良好的生物相容性及生物力学相容性等优点,在骨科固定和心血管支架等领域具有广泛的临床应用前景.然而,由于镁合金腐蚀过快和不均匀腐蚀等问题,易导致其过早丧失力学完整性,从而限制了其在承重部位的临床应用.本文从镁合金腐蚀类型、影响腐蚀性能的自身因素及外部因素、提高镁合金自身耐蚀性能及表面改性等方面系统综述了近年来的研究进展,并对生物镁合金耐蚀性能研究的未来发展趋势进行了展望:一方面,通过低合金化、高纯化及细晶化等手段改善镁合金自身耐腐蚀性能;另一方面,从耐蚀、抗菌及载药等方面着手设计可靠涂层;此外,研究镁合金植入器械的腐蚀降解行为及机理还需综合考虑腐蚀介质流场应力等体内服役因素.