目的 綜述骨骼肌組織工程支架材料的研究現(xiàn)狀，展望骨骼肌組織工程支架材料的發(fā)展方向。 方法 查閱近年來關(guān)于骨骼肌組織工程支架材料的相關(guān)文獻(xiàn)，并從骨骼肌組織工程支架材料的種類、特性、制備技術(shù)、生物相容性等方面進(jìn)行回顧及綜合分析。 結(jié)果 骨骼肌組織工程支架材料種類繁多，大致可分為無機(jī)生物材料、生物可降解合成高分子材料、天然可降解生物材料和復(fù)合材料等4 種，對(duì)不同特性的支架材料，制備工藝不同，制備出的支架各有其結(jié)構(gòu)和功能優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)不同的研究需求進(jìn)行選擇。 結(jié)論 復(fù)合材料的應(yīng)用、復(fù)合支架的制備以及根據(jù)支架材料所需特定功能對(duì)其表面進(jìn)行改性，是骨骼肌組織工程支架材料應(yīng)用的發(fā)展方向。
目的 研究氨等離子體處理對(duì)聚(D，L -乳酸 ) (PDLLA )膜表面改性的效果。方法 用無水氨在不同條件 (射頻放電功率、放電時(shí)間和反應(yīng)室氣體壓力)下對(duì)聚 (D，L -乳酸 )膜進(jìn)行等離子體處理，放電后再抽真空10分鐘，依次關(guān)閉氨的進(jìn)入并充入大氣，得到不同表面改性程度的10組 PDLLA改性膜。分別測(cè)定改性膜和未經(jīng)離子體處理對(duì)照膜的表面接觸角，計(jì)算表面自由能，并將試膜用于鼠 3T3成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)。結(jié)果 通過等離子體處理的改性膜親水性得到改善，表面自由能得到提高。對(duì)鼠3T3成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)結(jié)果表明，用氨等離子體處理的聚(D，L -乳酸)改性膜能有效地促進(jìn)3T3細(xì)胞在膜表面的粘附與生長 ;經(jīng)過4天的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，改性膜上細(xì)胞的數(shù)量幾乎是對(duì)照膜的兩倍。結(jié)論 氨等離子體處理能有效提高聚乳酸材料的細(xì)胞親和性。
通過真空磁過濾高弧源沉積濺射技術(shù), 制備純鈦TA2(純度99.999%)材料表面沉積金紅石結(jié)構(gòu)的氧化鈦(Ti-O)薄膜, 能不降低基體材料本身機(jī)械力學(xué)性能, 改善鈦基植入器械表面性能, 獲得使用性能更佳的生物相容性材料, 為人工心臟瓣膜提供更能適應(yīng)體內(nèi)生理環(huán)境的植入材料。文中在人工機(jī)械心臟瓣膜表面制備Ti-O薄膜以獲得更佳的使用性能。薄膜制備過程首先使用Ar離子濺射清洗材料表面, 去除材料表面多余的雜質(zhì), 然后利用金屬離子源激發(fā)產(chǎn)生的Ti離子同射頻放電產(chǎn)生的氧離子, 在強(qiáng)磁場(chǎng)彎管的引導(dǎo)下, 加速撞擊在工作臺(tái)上施加一定負(fù)偏壓的樣件, 對(duì)TA2材料表面及Si(100)表面(參照樣)沉積Ti-O薄膜, 在真空室內(nèi)一定氧分壓條件下, 得到成分、結(jié)構(gòu)一定的Ti-O薄膜。通過X射線衍射實(shí)驗(yàn)分析材料表面結(jié)構(gòu)與成分, 確定在氧分壓為0.18 Pa時(shí)在材料表面獲得的金紅石型Ti-O薄膜晶體; 納米劃痕實(shí)驗(yàn)檢測(cè)薄基結(jié)合力結(jié)果表明, 薄膜與基體結(jié)合力強(qiáng); 水接觸角表征及血小板凝血實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)材料表面改性后的Ti-O薄膜具有更優(yōu)的抗血小板黏附能力。通過這些評(píng)價(jià)說明改性后的金紅石類Ti-O薄膜材料, 薄膜與基底結(jié)合良好, 具有好的抗凝效果, 可供人工機(jī)械心臟瓣膜等植入器械材料選擇使用。
目的 總結(jié)鎳鈦形狀記憶合金（nickel titanium shape memory alloys，Ni-Ti SMA）生物相容性及其表面改性的研究進(jìn)展。 方法 廣泛查閱國內(nèi)外 Ni-Ti SMA 研究的相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行整理、分析和總結(jié)。 結(jié)果 目前 Ni-Ti SMA 作為內(nèi)固定材料，已廣泛應(yīng)用于臨床，其具有超彈性、形狀記憶特性、較好的耐磨性、較強(qiáng)的抗腐蝕性，能有效避免應(yīng)力遮擋導(dǎo)致的內(nèi)固定物斷裂。Ni-Ti SMA 經(jīng)過表面改性后，其生物相容性可得到改善。 結(jié)論 Ni-Ti SMA 因具有優(yōu)良的材料特性，成為非常有潛力的制備體內(nèi)長期內(nèi)植物的合金材料。
目的對(duì)多孔醫(yī)用植入材料抗菌性能的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為新型醫(yī)用植入材料的研發(fā)提供指導(dǎo)。方法查閱近年與多孔醫(yī)用植入材料抗菌性能相關(guān)的文獻(xiàn)，從多孔醫(yī)用植入材料的分類、特點(diǎn)與應(yīng)用、抗菌方式三方面進(jìn)行綜述。結(jié)果多孔醫(yī)用植入材料可以根據(jù)表面孔徑大小、制備過程、體內(nèi)降解程度、材料來源進(jìn)行分類。其憑借良好的生物相容性以及生物力學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。盡管如此，多孔醫(yī)用植入材料本身的抗菌性能并不明顯，需要通過結(jié)構(gòu)修飾、整體修飾以及涂層改性的方法獲得提升。結(jié)論目前，涂層改性作為完善多孔醫(yī)用植入材料抗菌性能的主流改性方式依然是研究熱點(diǎn)。新型抗菌物質(zhì)的引入為新型涂層多孔醫(yī)用植入材料的研發(fā)提供了新角度，使多孔醫(yī)用植入材料在兼顧生物相容性的同時(shí)具有更可靠的抗菌性能。
目的對(duì)鈦基植入物的抗菌/促成骨雙功能表面改性策略進(jìn)行綜述，為后續(xù)研究提供參考。方法查閱近年來鈦基植入物抗菌和促成骨雙功能表面改性方法的相關(guān)研究文獻(xiàn)，就不同種類的抗菌物質(zhì)和促成骨活性物質(zhì)進(jìn)行分類總結(jié)。結(jié)果目前鈦基植入物抗菌/促成骨雙功能表面改性策略包括：① 抗生素/促成骨活性物質(zhì)復(fù)合涂層策略。特點(diǎn)是抗生素可以直接在鈦基植入物周圍釋放，在提高藥物生物利用率的同時(shí)降低全身毒性。② 抗菌肽/促成骨活性物質(zhì)復(fù)合涂層策略。特點(diǎn)是抗菌肽具有廣泛抗菌譜，細(xì)菌不易對(duì)其產(chǎn)生耐藥性。③ 無機(jī)抗菌劑/促成骨活性物質(zhì)復(fù)合涂層策略。金屬離子或金屬納米顆?？咕鷦┚哂袕V譜抗菌性和多種抗菌機(jī)制，但其高劑量應(yīng)用通常具有細(xì)胞毒性，因此常將其與促成骨活性物質(zhì)聯(lián)合應(yīng)用以減少或消除細(xì)胞毒性。另外，氮化硅、硅酸鈣、石墨烯等無機(jī)物涂層也具有良好的抗菌與促成骨性能。④ 有機(jī)金屬骨架/促成骨活性物質(zhì)復(fù)合涂層策略。有機(jī)金屬骨架的高比表面積和大孔隙率可實(shí)現(xiàn)抗菌物質(zhì)和生物活性分子等物質(zhì)的有效封裝和傳輸。⑤ 有機(jī)物/促成骨活性物質(zhì)復(fù)合涂層策略。季銨化合物、聚乙二醇、N-鹵胺等有機(jī)物具有良好的抗菌性能，常與羥基磷灰石等促成骨活性物質(zhì)聯(lián)合涂層。結(jié)論 影響鈦基植入物表面抗菌與促成骨性能的因素主要包括抗菌物質(zhì)、促成骨活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與種類以及涂層工藝。目前對(duì)于鈦基植入物抗菌/促成骨雙功能表面改性的多種策略均缺乏臨床驗(yàn)證，抗菌物質(zhì)與促成骨活性物質(zhì)的最佳組合、配比、量效機(jī)制、以及相應(yīng)的涂層制備工藝均有待進(jìn)一步研究。
目的回顧抗感染移植物材料的研究現(xiàn)狀，分析其應(yīng)用前景，以期為血管腔內(nèi)抗感染移植物研發(fā)提供啟示。方法檢索國內(nèi)外有關(guān)血管腔內(nèi)抗感染移植物相關(guān)的研究并進(jìn)行綜述。結(jié)果移植物的抗感染能力主要通過主體材料改性、表面改性和兩者結(jié)合的途徑實(shí)現(xiàn)。在主體材料改性方面，以金屬（如鎂、鋅）、生物衍生材料（如殼聚糖、絲素蛋白和細(xì)菌纖維素）、人工合成高分子材料（如石墨烯及其衍生物、聚氨酯和聚乳酸）為主體加入其他材料形成具有抗菌性的復(fù)合材料（如Mg-Nd-Zn-Zr合金、細(xì)菌纖維素/甲殼素納米晶體復(fù)合材料、殼聚糖/絲素蛋白復(fù)合材料等）；在表面改性方面，無機(jī)涂層（如銀、銅和氮化物）以及有機(jī)涂層（如抗生素、抗菌肽和抗感染聚合物）也在試驗(yàn)中展示出了良好的抗菌效果。結(jié)論如何通過納米等技術(shù)綜合各個(gè)材料的優(yōu)點(diǎn)，合成既有普通移植物所具備的機(jī)械性能，又有細(xì)胞、血液相容性和抗菌性的復(fù)合移植物材料是未來的研究焦點(diǎn)；同時(shí)，如何合成能夠穩(wěn)定、長時(shí)間抗感染并且還有抗細(xì)菌生物膜性能的涂層也是未來研發(fā)的重要方向。