生物材料研究方法综述
生物材料制备与性能研究
生物材料制备与性能研究一、引言生物材料是指源自于或可直接应用于生物体内的材料，这些材料具有生物相容性，可生物降解性和生物可吸收性等优良性能，被广泛应用于医疗、环保、食品等领域。
生物材料的制备与性能研究是当前生物医学与材料科学交叉领域的重要研究方向。
本文将从生物材料的制备、表征以及性能研究等方面进行阐述。
二、生物材料制备生物材料的制备过程中，材料的选择和设计至关重要。
生物材料的选择应考虑材料的生物相容性、可生物降解性以及力学性能等因素。
常见的生物材料有天然生物材料和人工合成生物材料两类。
1. 天然生物材料的制备天然生物材料通常来源于生物体内的天然组织，如骨骼、软骨、皮肤、韧带等。
天然生物材料的制备过程一般包括以下几个步骤：（1）取材和处理。
根据实验需要选择相应的生物组织，并进行必要的处理，如去除组织中的细胞和无机成分，调节材料的形状和尺寸等。
（2）表面改性。
为了提高天然生物材料的性能，常常需要对其表面进行相应的改性，如亲水化处理、生物活性分子共价修饰等。
（3）成型和加工。
生物材料的形状和尺寸对其性能具有重要影响，因此生物材料的成型和加工也是制备过程中不可忽略的一步。
2. 人工合成生物材料的制备人工合成生物材料指通过化学方法或物理方法进行人工合成的可用于生物体内的材料。
根据其来源与性质不同，人工合成生物材料可以分为生物降解塑料、矿化型生物材料、仿生型生物材料等。
常用的人工合成生物材料制备方法有：（1）生物相容性高分子的制备。
如PLA、PGA、PLGA、PCL 等。
（2）生物矿化法的制备。
如羟基磷灰石（HA）、三氯磷酸钙（TCP）等。
（3）仿生材料的制备。
如骨质基质、胶原蛋白等。
三、生物材料表征与传统材料不同，生物材料涉及到材料与生物体的相互作用，因此其表征方法比传统材料更加复杂。
常用的生物材料表征方法包括：1. 成分和结构表征材料的成分和结构对材料的性能具有重要影响，因此对材料成分和结构的表征非常关键。
生物医学材料的制备与性能测试技术综述
生物医学材料的制备与性能测试技术综述引言：生物医学材料是应用在医疗领域的一类特殊材料，它能与生物系综合地相互作用，以实现医疗应用的目标。
这些材料在组织修复、药物传递、生物传感和医疗器械等方面发挥着重要的作用。
本文将综述生物医学材料的制备与性能测试技术，以便深入了解这些关键步骤对于材料的性能和应用的影响。
一、生物医学材料的制备技术：1. 材料选择和设计：生物医学材料的制备首先需要选择合适的原料。
常见的生物医学材料包括金属、陶瓷、聚合物和复合材料等。
根据应用需求，需要提前确定材料所需的物理、化学和生物学性能。
同时，根据材料的特性和应用要求，进行合适的设计和构造，以满足预期的功能需求。
2. 制备方法：生物医学材料的制备方法多种多样，常见的方法包括溶胶-凝胶、电化学沉积、热处理、机械加工和3D打印等。
其中，溶胶-凝胶技术是一种常用的制备方法，通过溶胶的凝胶化过程，可以形成具有均匀结构和孔隙的材料。
电化学沉积则是一种能够在电极上沉积金属或陶瓷的方法，通过控制电流密度和电位，可以获得特定性能的材料。
热处理是指通过加热和冷却等处理方式，对材料的结构和性能进行调控。
机械加工和3D 打印技术能够实现对材料的精确加工和构建。
3. 表面修饰与功能化：为了提高生物医学材料的生物相容性、降低免疫反应和改善生物活性，常常需要对材料表面进行修饰和功能化处理。
常见的表面修饰方法包括离子注入、等离子体处理、离子束照射和化学修饰等。
功能化处理则是将特定的生物活性物质引入材料表面，如药物、细胞因子和生物胶等，以实现特定的功能需求。
二、生物医学材料的性能测试技术：1. 生物相容性测试：生物医学材料的生物相容性是指材料与生物体相互作用时不引起明显的毒性、炎症和免疫反应。
生物相容性测试是衡量材料是否适合用于医疗应用的重要指标。
常见的生物相容性测试方法包括细胞毒性测试、小动物体内实验和组织切片观察等。
通过这些测试，可以评估材料对细胞和组织的影响，从而确定材料的生物相容性。
生物材料表面改性的研究与应用
生物材料表面改性的研究与应用一、引言生物材料表面改性是一种重要的技术手段，可以改变材料表面的特性，以满足特定应用需求。
通过不同的表面改性方法，可以调控材料的表面化学组成、形貌结构、表面能以及生物相容性等方面，从而拓展材料的应用范围。
本文将介绍生物材料表面改性的研究与应用，包括表面改性方法、改性效果以及应用领域。
二、生物材料表面改性方法1. 化学改性方法化学改性是常见的生物材料表面改性方法之一。
其基本原理是通过化学反应在材料表面引入新的官能团，从而改变表面的性质。
常用的化学改性方法包括表面修饰、功能化修饰、溶液法改性等。
其中，表面修饰通过将化学试剂直接与表面反应，形成新的化学键或键合臂，从而改变材料的性质。
功能化修饰是通过引入具有特定功能的官能团，如抗菌活性、生物识别分子等，使材料具有特定的应用功能。
2. 生物改性方法生物改性是利用生物体或其衍生物对材料进行改性的方法。
例如，利用细胞外基质、细胞黏附蛋白等生物分子对材料进行涂覆，可以提高材料的细胞相容性和生物相容性。
此外，还可以利用细胞或细胞外体系对材料进行生物辅助修饰，如细胞膜修饰、细胞内胞囊化等，以改变材料的性质。
3. 物理改性方法物理改性是利用物理手段对材料表面进行改性的方法。
常见的物理改性方法包括离子注入、激光照射、离子束辐照等。
这些方法通过调控表面形貌、晶体结构以及表面活性等，来改变材料的性能。
例如，利用离子注入可以改善材料的表面硬度、抗磨损性能，提高材料的机械性能。
三、生物材料表面改性效果通过生物材料表面改性，可以实现多种改性效果，包括增强材料的力学性能、调控材料的表面粗糙度、提高材料的生物相容性等。
1. 力学性能改善生物材料表面改性可以增强材料的力学性能，提高其强度、硬度和耐磨性。
例如，通过化学改性方法引入新的交联点或键合臂，可以增强材料的机械强度。
物理改性方法如离子注入和离子束辐照可以改变材料的晶体结构，提高材料的硬度和耐磨性。
2. 表面粗糙度调控生物材料的表面粗糙度对细胞黏附和生物反应具有重要影响。
生物医用材料：人工皮肤研究综述
生物医用材料：人工皮肤研究综述摘要：近些年来，运用组织工程来钻研人工皮肤是皮肤缺损修复临床医学研究中的主要课题，目前为止组织工程人工皮肤支架材料主要有两大类：一类是天然高分子材料，另一类是人工合成高分子材料。
但从结构和功能分，组织工程人工皮肤主要有表皮替代物、真皮替代物以及含有表皮和真皮双层结构的皮肤替代物。
本文从人工皮肤的概况、原料、现有缺陷进行了综述，并且分析、总结了人工皮肤研究现状、原料的选择问题以及一些问题的解决的方向。
关键词：生物医用材料人工皮肤组织工程学引言皮肤是人体面积最大的器官，是机体免于脱水、损伤、感染的第一道防线。
当创伤、Ⅲ度烧伤、大面积瘢痕切除造成皮肤严重缺损时，机体不能保持正常的自稳状态，极易引起系列并发症甚至导致死亡。
人工皮肤是目前为止最良好的替代皮肤的材料，人工皮肤是用生物材料或合成材料加工制造的薄膜样或海绵状的人体皮肤代用品，用以暂时或永久性覆盖烧伤或创伤创面。
人工皮肤在国外的研究相比较国内多些，一些人工皮肤研究成果已形成产品应用在临床上。
第一章人工皮肤的研究现状人工皮肤是目前为止在临床应用方面最为成功的组织工程材料，也是组织工程中首个面市产品。
目前，已经面世的产品有Biobrane一TM、eDmragraft一TC和Apligraft一TM等，且已在烧伤、大面积瘢痕切除造成皮肤严重缺损等疾病的医治方面都取得不错的成果。
研究开发性能符合真正皮肤的人工皮肤的人现在越来越多，越来越新的人工皮肤类的产品正在不断出现在市场上。
目前可用于组织工程化皮肤的天然高分子材料有：脱细胞真皮基质；天然蛋白类高分子材料，如胶原蛋白、明胶、丝素蛋白等；天然多糖类高分子材料，如纤维素、甲壳质、壳聚糖、糖胺聚糖（如硫酸软骨素、透明质酸、肝素等）、海藻酸盐等；生物合成聚酯，如聚羟基丁酸酯（polyhydroxybutyrate，PHB）等。
但是部分天然高分子材料大规模提取比较困难，价格较高，产品批次有差异，性质难以统一，大多天然高分子材料的力学性能难以符合操作要求，部分天然高分子材料降解速率不容易被控制等。
生物高分子材料的合成及性能研究
生物高分子材料的合成及性能研究生物高分子材料是一种由天然物质或人工改性的天然物质组成的材料。
由于其天然且可再生的优点，生物高分子材料是一种独特的材料类型，具有明显的环保特性。
在新型材料的开发中，针对生物高分子材料的合成及性能研究，已经成为当前科研领域的热点。
一、生物高分子材料的种类及特性1. 生物高分子材料的种类常见的生物高分子材料包括蛋白质、多糖、脂质及核酸等。
其中，生物蛋白质是人们所熟知的一种生物高分子材料，具有良好的生物相容性和机械性能；多糖材料广泛存在于天然的植物和动物体内，以糖为主要成分，具有生物可降解性和生物相容性；脂质材料由于其结构的不稳定性，在合成材料中具有广泛应用，能强化材料的防水防腐等性能。
2. 生物高分子材料的特性生物高分子材料的特性为其在材料领域的应用提供了广阔的空间。
与传统材料相比，生物高分子材料具有许多优点，如可降解性、低毒性、生物相容性、环保、耐高温、抗磨损等，尤其具有良好的应变和复原能力，在某些应用领域具有明显的优势。
二、生物高分子材料的合成方法1. 传统高分子材料合成方法传统高分子材料合成常采用聚合反应方法，其中自由基聚合和离子聚合是最为常用的方法。
相比之下，自由基聚合方法成本低、反应速度快，且能够应用于多种高分子材料的合成，但难以达到严格的聚合控制要求。
离子聚合方法具有较好的重复性和聚合度调控等优点，同时对于某些高分子材料，如氟属化合物，离子聚合法具有独特的优势。
2. 生物高分子材料的合成方法与传统的高分子材料相比，生物高分子材料的合成方法受到限制。
由于其天然的特性，生物高分子材料在合成过程中难以避免一些不可控因素的干扰，这可能导致结构的不稳定性及性质的不可预测性。
因此，生物高分子材料的合成需要根据具体的材料类型设计相应的合成方法。
例如，多糖材料的合成可采用酶法及酸碱法等方法；蛋白质材料的合成通常采用紫外线交联等方法，这些方法对于保持材料的生物活性和防止泛化等方面有一定的优势。
生物材料的制备与表征方法研究
生物材料的制备与表征方法研究生物材料是一种具有生物相容性、生物活性以及生物可降解性的材料，在医疗领域、药物递送、组织工程等方面具有重要应用价值。
为了进一步提高生物材料的性能和功能，研究者们不断探索和发展新的制备和表征方法。
本文将介绍生物材料的制备方法和常用的表征技术，并探讨其在医疗领域中的应用前景。
生物材料的制备方法主要包括生物可降解聚合物的合成、蛋白质材料的提取和生物矿化过程。
其中，生物可降解聚合物的合成是目前应用最广泛的制备方法之一。
常见的合成方法包括聚合反应、酯交换反应、缩聚反应等。
通过调整合成条件和材料组成，可以控制材料的物理化学性质，从而实现对生物材料性能的调控。
蛋白质材料的提取是另一种常用的制备方法。
通过从自然界中提取蛋白质，可以制备出具有特定功能的生物材料。
生物矿化过程是利用生物体内的成分沉积形成材料的过程，通过模仿生物体内的矿化过程，可以制备出具有良好生物相容性和生物活性的材料。
生物材料的表征方法主要包括形态学表征、化学性质表征和力学性能测试。
形态学表征是对材料的形貌、尺寸和结构进行观察和分析。
常用的形态学表征技术包括扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）等。
这些技术可以提供关于材料表面形貌、粒径分布和孔隙结构的信息。
化学性质表征是对材料的化学成分和功能基团进行分析和检测。
常用的化学性质表征技术包括傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和质谱（MS）等。
这些技术可以提供关于材料表面化学组成、功能基团和相对含量的信息。
力学性能测试是对材料的力学性能进行评价和分析。
常用的力学性能测试技术包括拉伸测试、压缩测试和硬度测试等。
这些技术可以揭示材料的强度、韧性和刚度等力学性能指标。
生物材料的制备和表征方法的研究对于材料领域的发展具有重要意义。
通过不断改进和优化制备方法，可以制备出更具有良好性质和功能的生物材料。
通过精确和准确地表征材料的形态和化学性质，可以揭示材料的微观结构和宏观性能之间的关系，为进一步的应用和改进提供参考。
生物材料的表面改性研究
生物材料的表面改性研究随着生物技术的发展，生物材料在医学领域中得到越来越广泛的应用。
然而，生物体内环境十分复杂，为了让生物材料在人体中具有更好的生物相容性和药物释放效果，需要对生物材料的表面做出改性，以满足不同的需求。
本文将介绍生物材料表面改性的研究进展。
1. 表面改性的意义生物材料在人体内的应用有一些限制。
例如，当材料接触到血液时，会导致凝血反应，产生血栓，阻塞血管。
因此，需要对材料进行表面改性，以保证其生物相容性和生理性能。
此外，生物材料的表面还可以通过改性来实现药物的控制释放，或改善生物修复的效果。
2. 表面改性的方法表面改性可以通过一系列方法实现。
以下是几种常见的方法：（1）生物模拟涂层生物模拟涂层是一种涂覆在生物材料表面的人工涂层，可以模拟生物体内的表面结构，以达到改善材料与生物组织的相容性的目的。
这种方法的优点是可以有效增强生物材料的生物相容性，缺点是操作复杂且不易实现规模化生产。
（2）物理改性物理改性通过一系列的物理处理来改变材料的表面形态和结构，以达到增强其生物相容性的目的。
物理改性的方法包括等离子体共价键修饰、高能离子辐照、超声波处理等。
这种方法成本较低，但其使用中的影响因素比较多，需要进行专业的操作，并且效果也不稳定。
（3）化学改性化学改性是指利用化学反应将生物材料表面的化学结构进行改变，以达到增强其表面性能的目的。
化学改性的方法包括化学连接法、共价键修饰法、化学吸附法等。
化学改性方法费用相对较低，操作较简单，但存在一定的安全隐患，需要进行一定程度的安全防范。
3. 表面改性的应用表面改性在生物医学领域中应用广泛，以下是几种常见的应用：（1）药物控制释放药物控制释放是指在生物材料表面施加药物控释膜，以实现对药物释放的可控性。
这种方法通常被用于提高药物在病变部位的浓度，从而提高治疗效果。
（2）生物组织修复生物组织修复需要使用到生物材料，并且需要让生物材料与组织良好地结合在一起。
通过表面改性，可以增强生物材料表面的生物相容性和组织结合能力，从而提高修复效果。
生物医学材料应用研究现状与发展论文(共6篇)
生物医学材料应用研究现状与发展论文（共6篇）本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！第1篇：生物医学材料研究现状与发展趋势综述科学技术的发展，各种新型生物医学材料被研制出来，并在医学领域中得应用。
到2000年为止，在全世界高达1600亿美元的医疗市场中，医用生物材料所占比率已经达到了一半，且以20%的增长速度递增。
二十世纪80年代是新型生物医学材料辈出的时代，进入到二十世纪90年代，以珊瑚为原材料的骨移植材料、人工皮肤、猪心脏瓣膜在医学领域中得以应用。
二十世纪，美国采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。
中国在生物医学材料的研制方面起步较晚，但是应医学领域需要而对各种生物医学材料有所应用。
随着国家对生物医学材料研究的重视，国家开始启动医学生物材料项目，并将生物医学材料纳入到优先发展的产业当中[3]。
在中国的“十二五”规划中，还特别指出要将重点发展新型口腔植、人工关节、新型人工血管、人工心瓣膜以及各种人工修复材料等等生物医学材料。
一、生物医学材料研究现状（一）金属生物材料在医学领域中，医学金属材料是较早采用的，且应用材料非常广泛，包括不锈钢材料、钛合金材料等等。
其中，不锈钢材料具有较强的耐腐蚀性，因此应用效果非常好。
由于人体内为较为复杂的电解环境，随着316L不锈钢的应用，解决了这一问题，但是，却不具备生物相容性。
钛合金具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，具有一定的生物材料强度。
钛合金的抗拉强度介于500兆帕至1100兆帕之间，使钛合金的弹性与人体的骨骼弹性更为接近，以使材料植入到人体后，与人的骨骼更为匹配。
（二）高分子生物材料医用高分子材料的出现，使得医用材料可以用于对损伤的人体器官以修复，以增强器官的恢复功能。
目前所使用的医用高分子材料分为可生物降解和非降解的高分子材料。
可生物降解的高分子材料植入人体后，可以降解被为对人体无毒无害的CO2、H2O等对人体不会产生刺激性的物质。
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收稿日期 : 2005 - 03 - 30 作者简介 : 邓迟 (1974 - ) , 男 , 讲师 , 硕士 , 从事生物材料的研究 1
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成都大学学报 (自然科学版 )
第 24卷
等 [ 14 ]用激光熔覆法就能提高两种材料界面的结合 强度 ,而国内张亚平等 [ 14～16 ]采用激光熔覆原位合 成 ,不但能合成生物钙 - 磷涂层 ,而且获得的界面 强度 (38M Pa)也要比用等离子喷涂法获得的界面 强度 (18M Pa)要高 1目前 ,这些方法各有优劣 ,都 存在需要 进一步改善的问题 1同时 ,人们也正在 研发一些新的更有效的方法来改善在钛合金表面 的涂敷效果 1
邓 迟
(乐山师范学院 物理与电子信息科学系 , 乐山 614004)
摘 要 : 生物材料用途之一 , 研究涉及到多种学科领域 , 其方法种类繁多 1在材料制备加工方法上 , 不仅需要 改善既存的技术 , 而且适应对生物材料的需要 , 必须要开发多种实用方法 ; 在研究生物材料结构上目前使用的 一些检测方法已成为材料结构分析的首要之选 ; 在生物材料的性能 , 特别是生物学性能 , 研究方法大多结合了 物理 、化学 、生物学和工程学技术 1一些信息技术和工程理论的研究方法也被引入生物材料的研究方法中 1本 文以目前生物材料研究的一些热点领域为例 , 介绍了一些研究生物材料的制备 、检测和评价方法 1 关键词 : 生物材料 ; 研究方法 中图分类号 : Q81 TB33 文献标识码 : A
另外 ,制备或合成组织工程材料 ,特别是软骨支 架材料也是目前生物材料的研究热点之一 1孙安国 等 [17]研究组织工程化喉支架软骨的构建方法 ,他们 首先采用酶消化法获取幼兔肋和关节软骨细胞并 进行体外培养 ,用于实验 ; 然后用溶液浇铸 、模压 成形和颗粒滤沥方法制备喉形态聚羟基烷酸酯类 [ PHBHH ) ]生物材料塑形物 ,接种软骨细胞形成 细胞 - PHBHH复合物 ,这种方法获取的软骨细胞 活性为 (93 ±2) % ,制备的喉形态生物材料塑形物 呈中空半面喇叭状 ,液体 (乙醇 )静态容积测定孔 隙率大于 90% 1该种体内植入法构建出喉形态组 织工程化组织 ,大体形态维持良好 ,组织学和免疫 组织化学均证实为软骨组织 ,且形态学和组织学 表现两者基本一致 1Subram anian A 等 [ 18 ]采用电纺 法合成定向排列的或任意方向排列的壳聚糖纤维 的软骨支架材料 ,它克服了先前冻干法通过泡沫 和水凝胶 来获得 多孔 的一 些缺 点 1Furukawa KS 等 [ 19 ]则采用旋转培养法获得软骨细胞支架 ,为了 提高细胞与细胞的相互作用 ,减少细胞与材料相 互作用 ,在装软骨细胞的盘中放入具有一定粘附 力的蛋白 ,并将盘的旋转速度设定为每分 80圈 ,这 样细胞会分布在盘中 1在这种条件下 ,经过 24 ～ 36小时的旋转培养 ,即可获得由细胞分泌的软骨 基质材料 1B aier Leach J 等 [ 20 ]通过交连透明质酸 水凝胶获得软骨组织支架材料 1组织工程材料除 具备一般生物材料的理化性和生物学性能外 ,还 必须具备一些特殊功能包括适当的空隙率 、可压 缩的弹性模量 、渗透性 、粘弹性等等 ,多性能的要 求 ,使得目前制备的组织工程材料很难满足实际 的需要 1目前制备的材料大多只是停留在基础阶 段 ,研究的方法服务于理论或应用基础研究 1 因
3 生物学评价方法
生物相容性是生物材料能否应用于临床的关 键因素之一 1评价一个生物材料的生物学性能 ,主 要看材料与机体的相互作用 ,包括材料反应和宿 主反应 1由于不同材料的用途不同 ,其生物学评价 项目内容和水平亦不同 ,项目内容的不同 ,具体要 确定的研究方法也会不同 [ 42～48 ] 1国外对生物材料 器件评价根据体外 、体内及体外和体内之间的位 置 ,分为短期和长期 ,它们的方法各不同 1较为复 杂的是体内植入材料 ,它的短期的评价方法有刺 激实验 、致敏实验 、细胞毒性实验 、全身急性毒性 实验 、血液相容性实验 、热原实验 、植入实验和致 突变遗传毒性实验 ,长期的评价方法包括亚慢性 毒性实验 、慢性毒性实验 、致癌实验 、生殖和发育 毒性实验及体内降解实验 1材料的生物学性能的 评价系统是一个极其复杂而又处于动态变化的 , 其方法也是极其复杂 ,并随研究内容的发展而变 化1
2 材料研究方法
211 制备方法 在研究生物材料的制备方法上 ,材料的性质
不同就相应地有不同的方法 ,如人工高分子材料 和一些生物陶瓷材
为了获得性能更优异的材料 ,采用复合的方法 ,使 之成为一种新的材料 1目前在该领域的研究焦点 之一是在金属或合金如不锈钢 、钛或钛合金 ,表面 进行钙 - 磷涂层的表面改性研究 1不锈钢和钛 、钛 合金 Ti6A14V 作为植入材料 ,具有较好的力学性 能 1但是 ,生物相容性和生物活性不理想 ;而钙 — 磷生物陶瓷具有较好的生物学性能 ,但材料的抗 折强度不够 1于是人们想到让它们性能复合以相 互“取长补短 ”,制备综合性能好的生物材料 1 在 该领域 ,主要是以 Ti6A14V 钛合金为基材 ,采用不 同的方法 ,涂敷具有生物相容性的生物活性的钙
1 前 言
生物材料是用以和生命系统结合 ,以诊断 、治 疗或替换机体中的组织 、器官或增进其功能的材 料 1根据其功能 ,它临床应用一般要加工成与药物 一起使用或单独的部件 1人们致力于对该类功能 材料的研究 ,旨在使该材料制成的器件能够代替 或修复人体病损的组织和器官 ,并实现其生理功 能1
研究生物材料涉及的学科领域很多 ,如材料 、 生物 、医学 、物理 、生物化学及一些现代高技术等 , 相应的 研 究 包 括 除 生 物 与 材 料 学 科 的 评 价 方 法 外 ,还会有物理 、化学及一些工程的研究方法 ,并 且 ,不同材料具体不同的功能或用途 ,决定了它具 备多种不同的性能 ,这也反映了对它的研究具有 不同的方法 1本文按照材料制备 、组成结构及性能 的关系 ,必要时结合其具体用途 ,概述生物材料的 一些研究方法 ,评析其发展状况 1
第 24卷 第 2期
2005年 6月
成都大学学报 (自然科学版 )
Journal of Chengdu University (Natural Science)
文章编号 : 1004 - 5422 (2005) 02 - 0097 - 07
生物材料研究方法综述
Vol124 No12
J un12005
此 ,目前还需要大力改善现有的技术 ,设计新的办 法1 212 常用的结构检测方法
通过各种技术获得生物材料后 ,人们为了更 深刻地了解它的特性 ,往往必须先研究材料的组 成和微观结构 1 在研究生物材料的微观形貌 、组 成 、结构最常用的检测方法主要有 :扫描电镜观察 ( SEM ) 、透射电镜观察 ( TEM ) 、X射线电光分光光 谱法 (XPS) 、X射线衍射法 ( XRD ) 、傅立叶变换红 外光谱法 ( FTIR - ART) 、原子力显微镜 (AFM ) 、X 射线能谱分析 ( EDX)等 ,这些研究手段或单独或 连用来研究材料的组成和结构 ; 有些设备具有多 样功能 ,不只能观测材料的形貌结构 ,还能用来测 定材料的成分 1从目前研究生物材料的文献来看 , 以上方法似乎早已成为研究者研究材料微观结构 的首要之选 1 213 理化性能的研究方法
第 2期
邓 迟 :生物材料研究方法综述
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自己的方法 1用激光熔覆原位合成生物涂层的张 亚平教授等 [ 21 ]采用了如下图的方法 1
附图 结合强度测试方法
对于 HA的吸附性能 ,由于 HA 的表面结构受 到制备方法和所处的环境条件如溶液的 PH 值 、温 度等因素的制约 ,其吸附性能很大程度由表面结构 决定 1HA吸附物质的机制主要是静电作用 1因此 , 可以通过采用测定各种材料的表面基团 、电势 、正负 离子比率和数量及吸附等温线等参数来评价 HA 与 其他物质的吸附作用 1H idekazu Tanaka等 [22 ]测定 了改性的 CaHAP的 Ca / P摩尔比、观测其表面形态 和测定表面基团结构 ,以及采用计算机辅助测定体 积仪测定 N2 和 CO2 与 HA 作用的吸附等温线来评 估 HA 在不 同温 度 下 的 吸 附 能 力 1 而 Gang Yin 等 [23]则研究了 HA 表面吸附生物大分子蛋白质的 机制 ,他们通过测定 HA 表面的 ζ- 电位、不同溶液 的离子浓度、强度、PH值 ,以及增重法等来确定室温 下 HA对 BSA的吸附机制和吸附能力 1A llal Barroug 等 [24]讨论了过氧化氢酶与 HA 的吸附 1他们采用 确定离子迁移率的方法 ,研究两种物质吸附和解吸 逆过程 ,来评析 HA的吸附能力 1
生物材料的性质包含很广泛的内容 ,主要有 三大类 :物理性能 、化学性能以及生物学性能 1不 同用途的材料会对它们的各项性能有不同轻重的 要求 1例如 ,对于生物降解材料 ,人们会重点关注 它在生物体内逐渐分解或破坏的行为和程度 ,即 其降解性 1因此 ,研究生物材料的理化性能 ,并不 是每一项目都给予关注 1目前 ,羟基磷灰石 ( HA ) 是生物材料界研究比较多的一种生物陶瓷材料 , 它正广泛地应用于很多方面 ,并有进一步扩大应 用范围的可能 1因此 ,它各个方面的性能受到了广 泛的重视 ,通过对它性能研究方法的了解 ,可以认 识一些生物材料性能的研究方法 1
的 HA、Ti及双层 HA / Ti三种材料的耐蚀性 1他们 将三种材料放入生理溶液中 ,通过电化学动电位 实验比较他们的腐蚀行为 ; Montague A 等 [ 34 ]也采 用失重法研究了生理溶液中的 Ca和 H2 O2 对 HA 抗蚀能力的影响 1