重组人骨形态发生蛋白-2结合纳米晶胶原基骨材料治疗腰椎不稳症的临床效果及安全性评价要点

骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨复合体修复犬股骨头坏死模型的实验研究

骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨复合体修复犬股骨头坏死模型 的实验研究 目的探索骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨复合体在骨坏死修复中的效果。方法制备骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨复合体，取23只杂种犬建立双侧股骨头坏死动物模型，随机分为三组。空白组不做任何治疗；单纯纳米骨植入组植入纳米骨；纳米骨+骨髓间充质干细胞组植入复合了干细胞的纳米骨。对植入后4、8、12w的股骨头行影像学观察以及组织学观察。结果X射线检查：植入后12w，空白组犬股骨头有塌陷；单纯纳米骨植入组充填区与周围组织区别不明显，周边有新生骨小梁；纳米骨+骨髓间充质干细胞复合体植入组充填区近似周围组织，充填区分布有骨小梁。组织学观察：4w时，空白组股骨头坏死区无明显变化，其他两组植入物降解和新骨替代；8w时，空白组股骨头负重区软骨面部分缺损，其他两组坏死区初步修复，可见成骨和材料降解；12w时，空白组坏死区仍未修复，部分股骨头有塌陷，其他两组坏死区修复，纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组骨小梁结构形成。结论单纯纳米骨植入组和纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组在股骨头坏死成骨方面效果优于空白组，纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组成骨更佳。骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨复合体对早期股骨头坏死的治疗有较好的应用前景。 标签：骨髓间充质干细胞；纳米晶胶原基骨；股骨头坏死；犬 股骨头坏死是一种对髋关节具有特殊破坏性的退行性病变，病程长且致残率高，严重危害人民的健康。对于成人早期股骨头坏死，行人工关节置换尚为期过早，因此如何有效地防止疾病的进一步发展，保护股骨头，延缓髋关节置换的手术时间，是值得关注的问题。股骨头坏死早期病程长，在进展至退行性髋关节病变晚期的3～5年间是可以逆转的，早期发现并给予一种安全、有效、微创的治疗是医患双方共同追求的目标。 骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一类存在于骨髓基质中的多能成体干细胞，大量研究证明BMSCs不仅具有良好的成骨细胞分化潜能和高成骨活性，还可分化成为软骨细胞、脂肪细胞等多种间叶组织细胞。另外BMSCs具有获取方便，易于体外纯化扩增，易于基因修饰，不存在免疫排斥问题等优点。因此，BMSCs 是目前骨组织工程的最佳种子细胞[1]。骨坏死的病理转归中，血液供应的中断是最终引起临床改变的决定因素。清除坏死病灶并尽可能重建血供是治疗骨坏死的重要手段。在缺血坏死区，当病灶清除后，骨修复区的血供重建则依赖于毛细血管网的新生。但由于患者从病变侵害形成至骨坏死出现均已经过长期的病程，局部的修复环境已发生了改变，缺乏利于血管形成的微环境，从而造成了患者即使充填了有效植骨材料，仍无法迅速及早期建立血供，进而影响其最终的疗效[2]。实验利用现代分子生物学、组织工程学的研究进展，针对骨坏死病理学特点：局部骨组织血供中断、BMSCs成骨分化能力减退，构建适于骨坏死治疗的骨移植替代物，提高早期骨坏死的治疗效果。在分离纯化犬BMSCs基础上，将BMSCs与纳米晶胶原基骨（nHAC）修复材料复合构建组织工程骨，为组织工程

胶原矿化机理

胶原、磷灰石自装配以及模拟ECF 我们建立模型：透析过程伴随持续的胶原注入模拟细胞分泌胶原纤维生成过程。低浓度胶原酸溶液（1mg/ml）注入组织I型胶原分子的透析袋，反向透析使用浓缩的高分子PEG（300mg/ml）设置为胶原基质的最终高浓度。因为在骨组织中，钙、磷、碳酸根离子来源于ECF并且持续渗透到生物组织中，矿化过程是持续的注入碳酸磷灰石离子前体以及胶原分子来实现的。由于这个原因，最初的酸化胶原溶液和PEG聚合物溶液补充钙、磷、碳酸根离子。体外组成Ca/P摩尔比为3.3，同时碳酸根浓度为3.33mM 更倾向于骨组织中B型CHA。碳酸根替代用变换红外光谱进行检测。在整个的过程中保持接近生理状态的离子浓度。中和:用氨蒸汽中和使得胶原分子沉积到纤维和碳酸羟基磷灰石之间。在酶对照组，通过化学方法控制Ph值获得胶原纤维的三螺旋结构，但是不能获得高浓度的纤维。胶原分子和磷酸钙盐的共沉淀可以使得基质有较低的矿化程度。为增加矿化程度，基质被保存在生理温度并且在模拟体液中进行搅拌并且不断补充。这样的条件下，我们称之为“动态”。在纤维生成的过程之中和之前，介质中的矿物离子模仿骨组织中的循环体液。虽然这样的ECF仍然对于多种生理功能和生化反应是有争议的，但到现在为止在文献被提及还是获得了应有的关注。 骨内胶原的基本特征 对Coll/CHA 基质进行TEM观察。在高浓度的胶原溶液中获得的

基质可以观察到染色的细段嵌在基质中，纤维以螺旋状的结构进行装配，这主要是由于胶原纤维持续的扭转导致，这类似于人脱钙的致密骨中骨单位的超微结构。相反，从稀释的胶原溶液（5mg/ml）提取的基质表现出随机的胶原纤维的导向。调整胶原分子的注入率，控制溶液的粘弹性和胶原分子的自装配动力学。这个参数形成致密的同源单径分散纤维的基质，有或者没有矿物质，这是生物组织的主要特征，和之前的关于逐渐递增的胶原浓度基质的研究相比较也是显著的结构特征。横纹纤维的出现也表明在COLL/CHA基质中体外纤维生成可以被成功的诱导，但是由于染色沉淀和可能的低矿物成分，晶体很难观察到。在TEM 观察的基础上，我们展示了骨、低浓度、高浓度胶原基质的纤维网状结构的图解，这使得从3D角度看胶原纤维的组成和致密度更加形象。在过程中，对易溶的胶原溶液不进行压缩和提取，提示最终的各向异性主要取决于实验条件下高浓度蛋白介导的固有的胶原特性，使得整个过程容易被复制。最终的胶原浓度由脯氨酸滴定定量检测。高胶原浓度最终结果是半个胆固醇高度约2-3um，与成年人股骨致密骨接近。可以设想骨组织中胶原的粘弹性更接近于高浓度基质而不是低浓度基质。 骨内矿化物的基本特征 广角X线衍射：研究2年龄绵羊水化骨以及水化Coll/CHA、Coll/CHA/SBF 基质。合成的胶原基质中缺乏Ca2+,PO43- CO32- ，表现出经典的沉淀胶原衍射图像。两种矿化基质表现出HA衍射特

形状记忆高分子材料研究进展(综述)

形状记忆的高分子材料的研究进展 Research Progress of Shape Memory Polymer Material 1 综述 摘要：形状记忆高分子（SMP）是一类新型的功能高分子材料，是高分子材料研究、开发、应用的一个新的分支点，它同时兼具有塑料和橡胶的特性。形状记忆高分子材料是一种可以响应外界刺激，并调整自身状态参数，从而回复到预先设定状态的一种智能高分子材料。本文简单介绍了形状记忆高分子材料的性能、种类和应用。 关键词：形状记忆；高分子材料；聚合物；研究进展 1形状记忆高分子材料简介. 形状记忆的高分子材料是一种能够感知外部环境如光、热、、电、磁等，并且能够根据外部环境的变化而自发的对自身的参数进行调整还原到预先设定状态的一种智能高分子材料。形状记忆高分子( Shape Memory Polymer，简称 SMP) 材料具有可恢复形变量大、质轻价廉、易成型加工、电绝缘效果好等优点，从20世纪80年代以来赢得广泛关注和研究，并得到了快速发展，因其独特的性能和特点，使其这些年来在材料领域中扮演着重要的角色。近40年来，科研工作者们相继开发出了多种形状记忆高分子材料，如聚乙烯、聚异戊二烯、聚酯、共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚氨酯等，它们被广泛应用于航空航天、生物医用、智能纺织、信息载体、自我修复等多个材料领域。显示出了形状记忆高分子材料广泛的应用前景的地位。 2.形状记忆高分子材料的分类及应用 根据响应方式的不同可以将形状记忆高分子分材料大致分为热致型、光致型、化学感应型、电致型等类型。其中，热致感应型和光致感应型应用最为广泛。 2.1热致感应型 热致SMP是一种通过施加电场或红外光照射等刺激促使其在室温以上变形，并能在室温固定形变且可长期存放，当再次升温至某一固定温度时，材料能够恢复到初始形状。热致型SMP被广泛用于医疗卫生、体育运动、建筑、包装、汽车及科学实验等领域，如医用器械、泡沫塑料、坐垫、光信息记录介质及报警器等。 2.2光致感应型 光致SMP可以将光能转化为机械能，根据记忆机理的不同，可分为光化学反应型和光热效应型两种。光化学反应型是经光照后发生化学反应，它是将具有光

一例使用胶原基骨修复材料成功治疗犬肱骨骨折的病例

一例使用胶原基骨修复材料治疗犬肱骨骨缺损的病例 张自强1，宋运泽2，孙晋3，安宜1，张以河1 1.非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室，中国地质大学（北京）材料科学与工程学院 2.天津乖乖宠物医院 3.北京湃生生物科技有限公司 [摘要]骨缺损，多由外力撞击、剧烈运动、撕咬导致。报道了一只5月龄马犬右前肢肱骨骨缺损病例的诊断，采用钢板内固定术配合克氏针的治疗手法，骨缺损部位使用胶原基骨修复材料填充。预后良好。对该病例的诊断过程及所使用的胶原基骨修复材料做一介绍，为骨缺损诊治提供新的治疗方案。 [关键词]胶原基骨修复材料;骨缺损；肱骨 胶原在动物体内含量丰富分布广泛，骨组织中含有Ⅰ型胶原。Ⅰ型胶原能促进成骨细胞粘附、增殖和分化，增强其成骨能力。羟基磷灰石是一种具有代表性的陶瓷类植骨材料，具有良好的骨传导和骨诱导能力[1]。近年来大多数研究热点聚焦于将羟基磷灰石与胶原组成复合体[2-4]。胶原羟基磷灰石复合骨修复材料与天然骨具有相似的成分、组成、结构和性能[5]。两种材料复合到一起，充分发挥了胶原良好的生物相容性、低免疫原性和较强的组织亲和力及羟基磷灰石良好的骨传导作用能与骨组织形成牢固的骨性结合的优点[6]，两者的结合，弥补了各自的缺点，充分发挥了各自的优点，为骨缺损修复治疗提供了新途径。天津乖乖宠物医院骨科实施了一例使用胶原基骨修复材料治疗犬肱骨骨缺损的病例，患犬右前肢粉碎性骨折导致骨缺损，骨缺损部位使用胶原基骨修复材料进行填充，结合锁定骨板配合克氏针治疗，术后预后良好。手术具体实施如下。 1．临床检查 马犬，母，5月大，20kg。晨起主人在小区遛狗，意外让汽车撞到右前肢。体温38.2℃，心跳150次/分，呼吸30次/分，精神尚可。右前肢无法承重，呈三肢跳跃；局部肿胀，触压患处患犬疼痛剧烈，激烈抗拒触诊，患肢触诊有骨摩擦音；经X光检查（图1），于肱骨远端1／3处呈粉碎性骨折，有错位，骨缺失严重。确诊为肱骨粉碎性骨折。因患处无法进行外固定，所以决定手术切开整复，采取骨板锁定配合克氏针的内固定及使用仿生骨来填充骨缺损部分的治疗方法。 图1.患肢x光片不同卧位显示肱骨发生粉碎性骨折（箭头指示骨折位置） 2．手术治疗

血管内皮生长因子与细胞支架复合物修复大鼠股骨缺损(一)

血管内皮生长因子与细胞支架复合物修复大鼠股骨缺损(一) 作者：徐成振,马鹏,徐晓峰,李阳,钱栋 【摘要】目的：探讨血管内皮生长因子(VEGF)与骨髓间充质干细胞（MSCs）、纳米晶胶原基骨(nHAC)复合物对大鼠股骨缺损的修复作用。方法：将20只SD大鼠制成股骨缺损模型后分2组：对照组植入MSCs/nHAC复合物，实验组植入VEGF/MSCs/nHAC复合物。术后第2，4，8周行影像学和组织学观察;术后第8周行新生骨痂环境扫描电镜（ESEM）检查。结果：术后第2，4，8周实验组与对照组放射学检查评价骨生成差异有统计学意义(P0.05)。组织学观察发现实验组较对照组能更快更有效地促进大鼠股骨缺损处的骨痂生长。结论：VEGF/MSCs/nHAC支架较MSCs/nHAC支架对骨缺损的修复有更好的效果。 【关键词】血管内皮生长因子；骨髓间充质干细胞；纳米晶胶原基骨；骨缺损；环境扫描电镜 〔Abstract〕Objective:Toevaluatetheeffectofvascularendothelialgrowthfactor（VEGF） ollagen(nHAC)boneonthetreatmentofratfemoralbonedefects.Methods： to2groupsrandomly:Incontrolgroup，defectwasfilledwithnHAC/MSCsscaffolds;inexperimentgroupwasfilledwithMSCs/VEGF/nHAC.Imag ingandhistologicalobservationweremadeinthe2nd，4thand8thweeksafteroperation.Environmentscanningelectronmicroscope(ESEM)observationwas madeinthe8thweekafteroperation.Results：Thereweresignificantdifferencesinboneregenerationbetweencontrolgroupandexperimentgroupint he2nd，4thand8thweeksafteroperation(P0.05).Histomorphologyobservationshowedthatnewosteotylusof experimentgroupwasearlierandmorethancontrolgroup.Conclusion： asstrongerthanMSCs/nHAC. 〔Keywords〕 bonedefect;environmentscanningelectronmicroscope 骨缺损的修复仍然是当前临床骨科面临的难题之一。目前常用的手术治疗方式主要有自体骨移植、异体骨移植和人工骨移植等。骨组织工程学的出现，为这一难题提出了新思路，现阶段骨组织工程学的研究主要集中在种子细胞、支架材料和构建方式三个方面。骨髓间充质干细胞（marrowmesenchymalstemcells,MSCs）是最有应用前景的种子细胞,纳米晶胶原基骨 ，nHAC)也已经作为骨缺损代用人工合成生物支架材料应用于临床，研究表明其复合MSCs后具有体内成骨能力〔1〕。本实验选用MSCs为种子细胞与nHAC 支架培养后复合血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)来构建VEGF/MSCs/nHAC复合体修复大鼠股骨缺损，观察VEGF在骨修复过程中的作用。 1材料和方法 1.1材料 1.1.1实验动物SPF（specificpathogenfree）级（SD）大鼠20只,5～6周龄，体质量140～160g，雌雄不限；4周龄SD大鼠4只（获得MSCs用），体质量60～100g,由江苏大学动物实验中心提供。 1.1.2主要试剂及仪器nHAC，由清华大学材料系提供；、胎牛血清、胰蛋白酶(Gbico 公司)；孔径40μm细胞筛（英国AmershamBiosciences公司）；5810R低温离心机（德国

形状记忆高分子材料性能评价的分子模拟研究

形状记忆高分子材料性能评价的分子模拟研究 张慧军,岳 红,刘 倩,陈 冲 (西北工业大学理学院应用化学系,西安710129) 摘要 分子模拟在新材料研究领域中有着广泛的应用。介绍了形状记忆高分子材料的分类,阐述了用分子模拟形状记忆材料性能的理论,分析了统计弹性力学原理,提出了构建模型和模拟的方法,概述了近年来分子模拟的研究现状及存在的问题,并展望了形状记忆高分子材料的发展。 关键词 形状记忆高分子 性能 评价 分子模拟中图分类号:T B34 文献标识码:A Performance Evaluation of Shape Memory Polymer by Molecular Simulation ZHAN G H uijun,YU E Hong,LIU Qian,CHEN Chong (Department of A pplied Chemistr y,No rthw est ern Polytechnical U niv ersity ,Xi an 710129) Abstract M olecular simulation is widely used in the study field o f new materials.T he categ or ies o f shape memor y polymer ar e intro duced.Based o n r ubber elasticity theor y,the const ruction and simulatio n methods are also elabor ated.T he cur rent status in molecular simulatio n is a lso pr esented and pr oblems of shape memor y po ly mer a re proposed.It makes pr ospects fo r the dev elo pment of shape memor y polymer materia ls. Key words shape memo ry po ly mer,perfo rmance,evaluat ion,mo lecular simulatio n 张慧军:1984年生,硕士生,研究方向为形状记忆高分子材料分子模拟 E mail:zhang huijun10624@163.co m 0 引言 近年来,随着计算机技术的飞速发展,利用计算机进行分子模拟已成为现代科学研究中一种很重要的方法,从分子水平上进行产品开发过程设计已成为一种潮流[1-6]。分子模拟法可以模拟现代物理实验方法无法考察的物理现象和物理过程,从而发展新的理论;研究化学反应的路径、过渡态、反应机理等十分关键的问题,代替以往的化学合成、结构分 析、物理检测等实验[7] 。最近分子模拟技术在形状记忆高分子材料中也得到了广泛应用。 形状记忆高分子材料(SM P)是指具有初始形状的聚合物制品经形变固定后,通过加热等外部刺激手段的处理又可使其恢复初始形状的聚合物。形状记忆聚合物是一种新型的功能材料,自1981年发现热致形状记忆高分子交联聚乙烯以来,形状记忆功能高分子材料得到了很大发展,其作为功能材料的一个分支受到广泛关注。形状记忆高分子材料品种繁多,不同的划分标准可得到不同的分类。根据形状回复原理,形状记忆高分子材料可分为4类:(1)热致形状记忆高分子材料[8],是在室温以上变形,即能在室温固定形变且可长期存放,当再升温至某一特定响应温度时,制件能很快 回复初始形状的聚合物。(2)电致形状记忆高分子材料[9] ,是热致型形状记忆功能高分子材料与具有导电性能物质如导电炭黑、金属粉末及导电高分子等的复合材料。该复合材料通过电流产生的热量使体系温度升高,致使形状回复。所以既具有导电性能,又具有良好的形状记忆功能。(3)光致 形状记忆高分子材料[10],是将某些特定的光致变色基团(PC G)引入高分子主链和侧链中,当受到紫外光照射时,PCG 发生异构化反应使分子链的状态发生显著变化的材料。(4)化学感应型形状记忆高分子材料[11-14],是利用材料周围介质性质的变化来激发材料的变形和形状回复。常见的化学反应方式有平衡离子置换、pH 值变化、螯合反应、氧化还原反应和相转变反应等,这类物质包括部分皂化的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸混合物薄膜等。 1 模拟理论 借用橡胶的弹性理论,可以对聚合物材料的形状记忆特性及影响材料形状记忆特性的因素进行分析。因为聚合物材料的弹性模量可以理解为材料的弹性系数,所以形状记忆材料的热收缩性可以用材料的弹性模量来特性化。 记忆特性 模量E =3Vk 2gT 式中:T 为绝对温度(T m 以上);g 为纠缠因子;k 为玻兹曼常数; 为线性扭曲因子=定向时的平均链长/非定向时的平均链长;V 为单位体积的链数目;V = N /[M c (1-2M c /M n )]( 为密度;N 为阿佛加德罗常数;M n 为链的数均分子量;M c 为交联链之间的分子量)。由此可以看出,交联度越大,缠结点越多,M c 变小,V 越大,则E 越大,形状记忆性越好。从上面的公式还可以看到分子量M n 以及密度 的影响, 、M n 越大,E 越大,形状记忆性能越好。 也可理解为定向度形成交联后,定向度增加, 可大于1,E 也就越大,形变回复力也越大[15]。

生物矿化

生物矿化及其化学医学上的应用 生物矿化是指由生物体通过生物大分子的调控生成无机矿物的过程。与一般矿化最大不同在于有生物大分子生物体代谢、细胞、有机基质的参与。是生物形成矿物的作用，是生物在特定的部位，在一定的物理化学条件下，在生物有机物质的控制或影响下，将溶液中的离子转变为固相矿物的作用，如壳，骨，和牙齿。是导致这些分层结构的有机无机复合材料的形成过程的研究。这些材料的机械，光学和磁性质是根据生物体内各种不同用途来加以利用。对于一个给定的功能的，比较于相似组合物的生物材料的特性，这些特性通常被优化。材料化学家被施加在生物矿物的组成，晶体学，形态学和材料性质和形成它们所需的温和条件（生理温度，压力和pH下）的额外的有机控制所吸引。因此，在最近几年，生物矿化的领域已经扩大到从生物学到生产合成材料的策略性的应用。生物矿化是一个多学科交叉的领域，吸引了来自生物学，化学，地质学，材料科学等其他学科的研究人才。 化学在生物矿化领域的影响，大致可以分为三个不同的区域： 1.在晶体学，组成成分的表征和生物材料的生物化学; 2.解答生物学问题的体外模型系统的设计，例如假设检验有机基体、晶体和生物大分子中控制成核和结晶生长的条件之间的相互作用。 3.基于控制晶体形态、多晶型物和材料性能的生物系统，并引领发现新种类的有机无机材料的新的合成方法的发展。 生物矿化作用区别于一般矿化作用的显著特征是通过有机大分子和无机离子在界面处的相互作用。从分子水平上控制无机矿物相的结晶、生长，从而使生物矿物具有特殊的分级结构和组装方式。近年来研究表明，生物体对生物矿化过程的控制是一个复杂的多层次过程，其中，生物大分子产生排布以及它们与无机矿物相的持久作用是生物矿化过程的两个主要方面。一般认为生物体内的矿化过程分为四个阶段。 1.有机质的预组织：生物体内不溶有机质在矿物沉积前构造一个有组织的微反应环境，该环境决定了无机物成核的位置和形成矿物的功能。该阶段是生物矿化进行的前提。 2.界面分子识别：在已形成的有机大分子组装体的控制下，无机物在溶液中通过静电力作用、螯合作用、氢键、范德华力等作用在有机-无机界面处成核。分子识别是一种具有专一性功能的过程，它控制着晶体的成核、生长和聚集。 3.生长调制：无机矿物相生长过程中，晶体的形态、大小、取向和结构受生物体有机质的调控，并初步组装得到亚单元。该阶段通过化学矢量调节赋予了生物矿化物质具有独特的结构和形态。 4.外延生长：在细胞参与下，亚单元组装形成多级结构的生物成因矿物。该阶段是造成天然生物矿化材料与人工材料差别的主要原因。而且是复杂超精细结构在细胞活动中的最后修饰阶段。 生物矿化是一个复杂的动态的过程，受到生物有机质、晶体自身生长机制，以及外界环境等各方面的综合调控作用。仿生矿化模型的建立以及相关机理的深入研究．为在有机组分内合成无机材料，进而利用生物成因矿物的力学性质研究，制备具有高断裂韧性和高强度的仿生材料提供了理论基础。 一、骨修复材料 磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement, CPC) 具备良好的生物相容性和可任意塑性，并可产生骨再生效果，得到了国际材料界和医学界的重视，成为当今骨骼修复材料的研究热点之一，在临床上已得到成功应用，有广阔的应用前景。目前，CPC 已有几百种体系，但普偏存在韧性低、固化时间长、降解速度较慢、抗压强度低等不足。因此，在没有补强措施的

纳米材料应用举例

我觉得介绍我们专业的前沿科技的话通过介绍各种特殊材料会比较容易一点,下面是我找的一些材料,没怎么整理,就辛苦你们了 高科技前沿-材料科学：这是一个介绍材料的较好的网站,里面的内容我大概归了一下类,你们可以上这个网站看一下.我觉得材料与医学这方面的内容比较丰富.但是图片不太好找 另外纳米材料可以的话也可以介绍一下,而且这方面的图片比较好找. 材料与医学: 断骨再生梦成真 ——纳米晶胶原基骨材料临床实验获得成功 周襄楠 几个世纪以来人类一直在对骨移植术进行深入研究，尤其致力于修复创伤、肿瘤、感染造成的大范围的骨缺损，以恢复肢体功能。然而迄今为止，临床上对大范围骨缺损的医治仍是世界难题。目前采用自体骨移植难以满足大段骨移植的要求，异体骨移植产生的疾病传播和排斥反应令人担忧，骨延长术后灾难性并发症使其难以广泛应用。目前临床上也在广泛使用各种以金属、陶瓷或高分子制造的人工骨替代材料。但这些材料在生物相容性、生物活性、生物可降解性及与被植入者原有骨的力学匹配性等方面都有各自的缺点。设计制造新型骨替代材料成为当前的关键。 人们一直梦想着，有一天骨头能像身体的其他组织一样，在受损后进行自我修复。如今这已经不再是梦想--由清华大学材料系崔福斋教授课题组研制的ＮＢ系列纳米晶胶原基骨材料获得国家药品监督管理局医疗器械司批文，在临床实验中获得成功，断骨再生终于成为现实。 六年攻关终成正果 听说不用取自己的髂骨（腰部下面腹部两侧的骨）来植骨，刘俊起，这位家住北京东四十三条的７０岁老人选择了植入纳米人工骨。 在接受采访时，老人说：“我的颈椎坏了有十几年了！以前走路不行啊，一走这根筋好像在抻着，疼！手术完了之后，这腿发松了，脑子也不那么涨得慌了，手术完三天我就能走几步了。” ６年前，当清华大学材料系李恒德院士、崔福斋教授、冯庆铃教授带领研究生们在实验室里研究人类骨的生长过程的时候，他们没有想到多年之后，他们研制出的这种纳米人工骨将会改变千千万万个因为骨缺损造成伤残的人的命运--在我国，每年因为骨肿瘤切除手术后需要进行骨修复的病例就有２５万例左右。 这里所说的纳米人工骨，是国家“８６３”、“９７３”支持的攻关项目，是崔福斋教授课题组历时６年多研制成功的“ＮＢ系列纳米晶胶原基骨材料”

形状记忆合金材料的应用

形状记忆合金材料的性质与应用综述 【摘要】形状记忆合金是一种新型功能材料，在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了形状记忆合金的特性、应用以及发展前景。 【关键词】形状记忆合金应用发展现状 【引言】形状记忆合金（Shape Memory Alloys, SMA），是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料。最早关于形状记忆效应的报道是由Chang及Read等人在1952年做出的。他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。[3]后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象，但当时并未引起人们的广泛注意。直到1962年，Buehler及其合作者在等原子比的 Ti-Ni合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应，才引起了科学界与工业界的重视。这种新型功能材料目前已广泛用于电子仪器、汽车工业、医疗器械、空间技术和能源开发等领域。 一、形状记忆合金的分类 1、单程记忆效应：形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。 2、双程记忆效应：某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。 3、全程记忆效应：加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。 二、形状记忆合金的特性 1、形状记忆效应：合金在某一温度下受外力而变形，当外力去除后，仍保持其变形后的形状，但当温度上升到某一温度，材料会自动回复到变形前原有的形状，似乎对以前的形状保持记忆，这种效应称为形状记忆效应。 2、超弹性：在高于A f点、低于M d点的温度下施加外应力时产生应力诱发马氏体相变,卸载就产生逆相变,应变完全消失,回到母相状态,表观上呈现非线性拟弹性应变,这种现象称为超弹性。 3、高阻尼特性：形状记忆合金在低于Ms点的温度下进行热弹性马氏体相变，生成大量马氏体变体(结构相同、取向不同)，变体间界面能和马氏体内部孪晶界面能都很低，易于迁移，能有效地衰减振动、冲击等外来的机械能，因此阻尼特性特别好。 4、耐磨性：在形状记忆合金中，Ti-Ni合金在高温(CsCl型体心立方结构)状态下同时具有很好的耐腐蚀性和耐磨性。可用作在化工介质中接触滑动部位的机械密封材料，原子能反应堆中用做冷却水泵机械密封件。 5、逆形状记忆特性：将Cu-Zn-Al记忆合金在Ms点上下的很小温度范围内进行大应变量变形,然后加热到高于Af点的温度时形状不完全恢复，但再加热到高于200oC时却逆向地恢复到变形后的形状，称为逆形状记忆特性。 三、形状记忆合金在各领域的应用 1、医疗方面： Ni-Ti合金是医用生物材料的佼佼者，在临床医学和医疗器械等方面广泛应用。 [1]如介入疗法，将各类人体腔内支架、经过预压缩变形后,能够经过很小的腔隙安放到人体血管、消化道、呼吸道、以及尿道等各种狭窄部位，支架扩展后，在人体腔内支撑起狭小的腔道。具有疗效可靠、使用方便、可大大缩短治疗时间和减

形状记忆高分子材料

形状记忆高分子材料 引言 形状记忆高分子材料（SMP）作为一类智能材料，因其可以在适当的刺激条件（如温度、光、电磁或溶剂等）下，响应环境变化，而相应发生形状转变的能力，为解决科学技术难题带来了一种新的方法。1950年，第一次报道了具有形状记忆效应的交联聚乙稀聚合物，并在文中描述了具体的表征方法。这类形状记忆高分子材料与其它形状记忆材料如形状记忆合金和陶瓷相比，具有变形量大、赋形容易、响应温度易于调整，质量轻、价格低、以及易加工成型等优点。而且易于设计成具有良好的生物相容性、可生物降解性的生物材料，比如手术缝合线、支架、心脏瓣膜、组织工程、药物释放、矫形术及光学治疗等。 1.形状记忆高分子材料的分类 SMPs根据刺激响应的不同可分为热致型，电磁致型，光致型，化学型以及水致型，其中热致型是研究最广也是研究最成熟的一种高分子材料。热致型SMPs 由固定相和可逆相两部分组成，其中固定相通常是由化学交联或物理交联点构成，其可以决定初始形变；可逆相通常由结晶结构构成，可随温度变化而进行可逆的软硬化转变。 1.1 热致型SMP 热致型SMP是指材料在初始条件下开始受热，当加热温度达到相转变温度时，同时给材料施加外应力，然后再外力不变的情况下，将温度迅速下降至室温，材料会保持暂时形状，即使在撤去外应力后材料依旧可保持这种状态，直到再次在无应力条件下加热，温度再次达到相转变温度时，材料才会自发地恢复到初始形状。以聚氨酯为例其可以通过改变嵌段共聚物的成分和比例，来改变聚氨酯材料物理化学性质、生物相容性、组织相容性,以及可生物降解性质。形状记忆聚氨酯由软段和硬段组成，其中硬段主要由二异氰酸酯和扩链剂组成，因此刚度比较大，抑制了材料变形过程中大分子链的塑性滑移;软段主要由聚酯多元醇或聚醚多元醇等线性分子组成，因此能够进行较大的形变.一般情况下，在温度增加到软段的转变温度之上时形状记忆聚氨酯材料处于高弹态,而且软段微观布朗运动的加剧，致使材料容易变形，此时因为硬段还处于玻璃态，所以阻止了分子链滑移的同时产生了一个内部的回弹力；当温度从冷却的温度增加到软段的转变温度以上时，硬段储存的应力释放，进而导致了材料能够回复到初始形变。但是并非所有的聚氨酯都具有形状记忆效应，只有当软硬段分子量控制在一个的合适范围内时，聚氨酯才具备形状记忆效应.

高科技材料

历史遗迹穿上微生物外衣 舒华译 研究人员确认，一种细菌可能有助于保护那些已有几个世纪历史的富有价值的石质建筑。目前，这种微生物正在９世纪建造的西班牙爱尔罕布拉宫接受检验，看看它们是否有助于保护这一建筑。 由于石灰石、白云岩和大理石等矿石具有很多孔隙，和环境的接触表面积很大，因此非常容易被侵蚀和污染。近年来，科学家尝试着用碳酸盐细菌给脆弱的石质建筑覆盖上一层坚固的碳酸钙。然而，这些新沉积的矿物常常堵塞石头上的空隙，而不是形成覆盖层，使得潮气无法溢出，加速了石头的毁坏过程。现在，格兰纳达大学的矿物学家ＣａｒｌｏｓＲｏｄｒíｇｕｅｚ－Ｎａｖａｒｒｏ领导的一个研究小组报告说，他们在广泛用于西班牙历史性建筑的石灰石样品上用一种含量丰富的土壤细菌Ｍｙｘｏｃｏｃｃｕｓｘａｎｔｈｕｓ进行了检验，并得到了很有希望的结果。 他们发现，这种细菌能够产生碳酸盐晶体，形成一种粘合剂，可使现有的方解石颗粒紧密结合在一起，给孔隙增加一个覆盖层，但不会堵塞它们。科学家在４月份的《应用与环境微生物学》杂志上报告说，新沉积下来的方解石可与现有晶体的方向一致，而加固方解石的有机分子能使其甚至比原来的岩石还要坚硬。 普林斯顿大学的材料学家ＧｅｏｒｇｅＳｃｈｅｒｅｒ表示：“这种处理方法的优点在于，修复材料的化学成分和原来的石灰石一样。”Ｓｃｈｅｒｅｒ还指出，尽管一种修复受损石头的“天然”方法将是个重要的进展，但这种细菌形成的方解石层很薄，因此仍然容易遭到长期损伤。 摘自《科学网》 我国制成自发光夜光丝 最近，江南大学纺织服装学院葛明桥教授研制成功一种新型高科技纺织材料---稀土铝酸盐夜光丝，可使自行发光的夜光衣成为现实。 “稀土铝酸盐夜光丝研制与应用”是葛明桥教授牵头，与无锡宏源化纤实验厂合作承担的无锡市重点工业攻关科研项目。经过一年多攻关，投入经费350 万元，终于研制成功夜光丝并投入工业化生产。11月底，该项目顺利通过了江苏省科技厅组织的科技成果鉴定和江苏省经贸委新产品鉴定。这一成果国内外目前还未见报道，是我国具有自主知识产权的新技术，填补了国内空白，并已申请发明专利。 据介绍，这种夜光丝是一种新型高科技功能纤维，是以聚对苯二甲酸乙二酯为基材，采用稀土铝酸盐发光材料和纳米级助剂，经过特种纺丝工艺制成具有夜

形状记忆材料及其在纺织服装上的应用

形状记忆材料及其在纺织服装上的应用 摘要：形状记忆材料是近年来智能材料科学研究发展的一个重要前沿课题, 其在纺织服装、生物医学、国防军工材料等领域中显示出广阔的应用前景。通常 可分为三大类：形状记忆金属合金(SMA)、形状记忆陶瓷(SMC)和形状记忆聚合物(SMP)材料。本文综述形状记忆金属合金及形状记忆聚合物材料的概念，分析其工作机理、特性,介绍其在纺织服装中的应用,并展望其应用前景。 关键词: 镍一钛(Ni一Ti)形状记忆合金纤维; 形状记忆聚合物; PTT形状高聚物材料; 纺织服装。 “形状记忆材料”是指具有某一原始形状的制品，经过形变并固定后，在特 定的外界条件（如热、化学、机械、光、磁或电等外加刺激）下能自动回复到初始形状的一类材料。通常可分为三大类：形状记忆金属合金(SMA)、形状记忆陶瓷(SMC)和形状记忆聚合物(SMP)材料,其中，形状记忆金属合金及形状记忆高聚物在纺织服装上的应用极其广泛。 1 形状记忆合金 1.1 工作机理 当合金的母相在应力下诱发成马氏体，发生形状改变，而在去除应力后形状并不回复，或母相经相变成马氏体后发生塑性变形，但通过加热后，回复原形。比如Ni—Ti合金丝在较高温度时有一定的形状（如密排的弹簧），在低温时使其变形（弹簧被拉长），外力去除后，其变形保留了下来，但当加热到一定温度时，合金丝就能自动回复到原先的形状（密排弹簧）。 1.2特性（镍钛形状记忆合金） 镍钛形状记忆合金具有可恢复形变大、输出能量密度大的特点, 也是研究和应用最普遍的形状记忆纤维。这种纤维是通过将镍钛合金纤维化加工以后制成的, 如瑞士MicrofilIndustries公司生产的一种镍钛合金( 镍5063%) 纤维直径为300m。 1.3在纺织服装上的应用 在纺织领域,研究和应用最多的是镍一钛(Ni一Ti)形状记忆合金纤维。 镍一钛形状记忆纤维同时被用作文胸的支架,起托垫保形的作用。在温度升高(从室温到体温)时,使文胸恢复到预设的最佳形状,可以提供最优美的身体曲线,舒适感和弹性并存。同理,镍一钛合金纤维被植入婚纱面料、演出服装等,可使面料更挺括、服装不依赖人体支撑,自由体现设计师的造形创意,而且可以折叠,方便储存和运输，在使用前，只需用电吹风吹一下，就可获得理想造型。

纳米晶硬质合金棒材.doc

关于全面应用社保卡就医有关问题的通知 各区县、高新区、文昌湖区人力资源和社会保障局，各有关单位：我局2015年5月12日下发了《关于全面使用社保卡就医购药有关事项的通知》（淄人社字[2015]141号），自2015年7月1日起，参保人就医购药全面使用中华人民共和国社会保障卡（以下简称“社保卡”），原门诊、住院提供的就医无卡结算功能将停止运行，未使用社保卡就医购药的，医疗保险基金不予结算。为做好这项工作的推广落实，现就相关问题通知如下： 一、社保卡领取 （一）领卡环节 领卡地点：办卡网点即领卡网点。 领卡材料：个人领卡的须持领卡通知单、身份证；单位领卡须持领卡通知单及申领人员名单。 领卡日期：以领卡通知单领卡日期为准。 特殊情况：学校批量办卡的，应联系所选银行落实领卡。 （二）常见问题处理 1、领卡通知单丢失 个人丢失的，社保卡服务网点留存领卡人有效身份证件复印件；单位丢失的，由单位出具介绍信说明情况（包含办理人

姓名、身份证号码、领取人姓名、身份证号码，需领取卡数量等）。 2、代领手续 代领人应同时携带经办人、代领人有效身份证件。 3、单位办卡领取 通过单位、学校、社区批量办理的，必须由单位、学校、社区统一领取后发放给参保人。 4、领卡网点查询 可以登陆淄博市人力资源和社会保障网或者拨打12333查询领卡网点。 二、村居卫生室联网及社保卡读卡器 我市于2013年12月13日下发了《关于加快推进村卫生室联网工作的通知》，文件对运营商线路带宽和资费，运营商联系方式、地址，社会保障卡读卡器参考选型及购买方式等进行了详细的说明，请各相关单位再次进行核实，及时购买，确保7月1日全面使用社保卡就医购药工作的顺利开展。简列社保卡读卡器参考选型及购买方式如下：

热致感应型形状记忆高分子材料

热致感应型形状记忆高分子材料 内容摘要 简要介绍了形状记忆高分子材料的形状记忆原理、形状记忆高分子材料类型和用途。其类型大致分为电致感应型、光致感应型、化学感应型和热致感应型, 重点介绍了热致感应型高分子材料的主要品种、研究现状和用途。概括了形状记忆高分子材料的研究方向。 关键词：形状记忆高分子材料记忆原理热致感应型 Abstract Shape memory principle, kinds and application of shape memory polymers including electric inducedpolymer, photo induced polymer, chemical induced polymer, and thermal induced polymer were briefly introduced.The emphasis was on the main kinds, development status and application of thermal induced polymers. The futuretrend of shape- memory polymer wassuggested. Key Words：shape memory polymermemory principlethermal induced polymers.

热致感应型形状记忆高分子材料 形状记忆高分子材料( Shape Memory Polymer,简称SMP) 可通过热、化学、机械、光、磁或电等外加刺激, 触发材料做出响应, 从而改变材料的技术参数, 即 形状、位置、应变、硬度、频率、摩擦和动态或静态特征等。由于形状记忆材料具有优异的性能, 诸如形状记忆效应高回复形变、良好的抗震性和适应性, 以及易以线、颗粒或纤维的形式与其他材料结合形成复合材料等, 使其发展越来越受到重视。 形状记忆高分子材料或形状记忆聚合物作为一种功能性高分子材料, 是高分子材料研究、开发、应用的一个新分支, 并且由于形状记忆高分子材料与纺织材料具有相容性, 在纺织、服装以及医疗护理产品中具有潜在应用优势。迄今为止,法国、日本、美国等国家已相继开发出聚降冰片烯、苯乙烯- 丁二烯共聚物、聚酰胺等多种形状记忆高分子材料。 形状记忆高分子材料种类很多, 根据形状回复原理大致可分为: 电致感应型、光致感应型、化学感应型、热致感应型等。由于热致感应型材料应用范围较广, 是目前形状记忆高分子材料研究和开发较为活跃的品种, 因此, 对其研究现状及用途作较详细介绍。 一、热致感应型形状记忆高分子材料 它是指在一定温度下, 即记忆温度下, 具有橡胶的特性, 主要表现为材料的可变形性和形状回复性, 也就是材料的记忆性能。在记忆温度下, 使材料变形至所需要形状并保持该形状, 冷却至室温成为坚硬固体, 一旦需要, 将该同型体加热至记忆温度, 该形变体又可回复至原来的形状, 循环往复。该类高分子材料的形变温度控制方法比较简单、实用, 且制备简便, 应用范围比较广。 (一)形状记忆原理 通过20 多年的研究, 国内外的学者已经从分子结构及分子相互作用的角度, 对形状记忆分子材料的记忆机理进行解释, 并且已经建立了一系列力学和数学的模型来模拟形状记忆高分子材料形状记忆的过程。日本的石田正雄最先发现[, 热致型SMP形状记忆功能主要来源于材料内部存在不完全相容的两相, 即记忆起始形状的固定相和随温度变化能可逆地固化和软化的可逆相。当固定相为化学

纳米晶胶原基骨在牙槽嵴骨增量手术中的临床应用

纳米晶胶原基骨在牙槽嵴骨增量手术中的临床应用目的探讨纳米晶胶原基骨用于牙种植术中牙槽嵴骨量不足时骨增量的临 床效果。方法对13例行一期牙种植术但存在牙槽嵴骨量不足需要同时进行骨增量手术的患者，采用纳米晶胶原基骨进行骨增量，植入16颗种植体。结果所有对象愈合期感染率为0%，伤口均一期愈合；6～8个月后X线检查提示种植体周围的骨结合好，16颗种植体均稳固，修复效果良好；骨增量后牙槽嵴平均宽度较术前增加，差异有统计学意义，P＜0.05。结论纳米晶胶原基骨对牙种植术中牙槽嵴骨量不足的患者是一种理想的骨增量修复材料。 标签：纳米晶胶原基骨；牙槽骨；骨缺损；骨增量 牙槽嵴骨量不足是牙种植手术中时常遇到的棘手问题，通常需要进行骨缺损修复或骨增量治疗。而理想的治疗方法必须解决好支架、激活物和种子细胞等三个问题［1］，因此本研究旨在探讨纳米晶胶原基骨用于牙种植术中牙槽骨骨量不足时骨增量的临床效果。 1 资料与方法 1.1 一般资料纳入对象为2008年12月～2010年6月在笔者所在科行一期牙种植术但存在牙槽嵴骨量不足需要同时进行骨增量手术的13例患者，年龄32～47岁,其中男8例，女5例。术前牙槽嵴平均宽度为（3.96±1.92）mm。 1.2 方法 1.2.1 术前准备常规摄牙片和口腔全景片，明确牙槽嵴骨高度、骨质、骨量及邻牙情况，以便制定骨增量计划。 1.2.2 手术过程在局麻、无菌条件下进行顺序钻孔，设计孔径时植入种植体，然后采用纳米晶胶原基骨（nano-hydroxyapatete/collagen，nHAC,由北京益而康生物工程开发中心生产）填充于种植体周围骨缺损区，其他手术环节均按常规进行。术后摄口腔全景片。 1.3 复诊及随访定期随访检查，并摄片评估修复体及基台情况、种植体稳固情况、种植体牙周情况、牙槽骨吸收情况等。愈合标准：创面一期愈合，种植体稳固，X线片示种植体周无阴影，修复体能行使正常生理功能。 1.4 统计学处理计量资料用x±s表示，采用配对t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。 2 结果 所有对象均获得6个月或更长时间随访，愈合期感染率为0%，所有患者伤

形状记忆材料起源与应用

形状记忆材料起源与应用 材料化学091 谢俊 形状记忆材料是近年发展起来的一种新型功能材料，由于它具有非常特异翻的性能，科学家已将他应用到各个领域。 （一）起源 1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首先观测到合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，他又可以变回到原来的形状。 1962年，美国海军的一个研究小组从仓库领来一些镍钛合金丝做实验，他们发现这些合金丝弯弯曲曲，使用起来很不方便，于是就把这些合金丝一根根拉直。在试验过程中，奇怪的现象发生了，他们发现，当温度升到一定的数值时，这些已经拉直的镍钛合金丝突然又恢复到原来的弯曲状态，他们是善于观察的有心人，又反复做了多次试验，结果证实了这些细丝确实具记忆。 美国海军研究所的这一发现，引起了科学界的极大兴趣，大量科学家对此进行了深入的研究。发现铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金、铜金锌合金等也都具有这种奇特的本领。人们可以在一定的范围内，根据需要改变这些合金的形状，到了某一特定的温度，它们就自动恢复到自己原来的形状，而且这“改变--恢复”可以多次重复进行，不管怎么改变，它们总是能记忆自己当时的形状，到了这一温度，就丝毫不差地原形再现。人们把这种现象叫作形状记忆效应，把具有这种形状记忆效应的金属叫作形状记忆合金，简称记忆合金。 （二）应用 （1）工程应用 形状记忆合金在工程上的应用很多，很早的应用就是造各种结构件，如紧固件、连接件、密封垫等。另外，也可以用于一些控制元件，如一些与温度有关的传感及自动控制。 形状记忆合金一面世，就为航空工业立了一功。如美国F-14战斗机，平均每架要用800个形状记忆合金接头。自1970年以来美国海军飞机使用了几十万个这样的管接头，没出现过一次失败的记录。用形状记忆合金做管接头的办法：先在转变温度以上，把镍钛合金管接头按密封要求尺寸进行加工，使它的内径比所要连接管子的外径小4%；然后在液氮低温下将管接头直径扩大，使它的内径