简介：基于真实心脏二尖瓣腱索结构，利用仿生学类比方法提出整体三螺旋人工腱索等效替代模型，应用ABAQUS对其进行模拟拉伸测试，并与真实拉伸试验下猪心二尖瓣腱索（边缘腱索、基底腱索与支撑腱索）的力学性能进行对比分析，从而验证此等效模型的可行性与有效性。结果表明：三螺旋人工腱索结构所能承受的最大应力与实际试验中的平均最大应力一致，且相应腱索种类的拉力位移曲线与试验曲线基本相符。本研究提出的三螺旋人工腱索结构接近于真实腱索特性，可缓解二尖瓣膜上应力集中现象，为人工腱索材料的结构改进指明了新方向，同时，仿真过程对有限元模拟生物软组织拉伸性能模块提供了参考价值。

简介：探讨高效能复合矫治弓丝(compositearchwire,CoAW)应用于牙齿正畸中的选优研究,并对复合矫治弓丝在正畸中的临床应用,提供理论指导及选型标准.对复合矫治弓丝正畸过程的力学行为进行了有限元分析,得到了各个不同类型弓丝对LL2、LL3、LL56的作用力-位移曲线,并由此分析得出不同类型弓丝对于不同牙齿的正畸范围.

简介：以辛酸亚锡为催化剂,采用本体开环聚合的方法,合成了一组不同摩尔比的DL-LA/GA/TMC三元共聚物。通过GPC、1H-NMR、DSC和力学性能测试,研究不同摩尔比对共聚物热性能以及力学性能的影响。结果表明共聚物组成摩尔比与投料摩尔比基本一致;共聚物为无定形态,其玻璃化转变温度(Tg)随DL-LA含量的增加略有升高,而随TMC含量的增加明显降低;共聚物的拉伸强度随TMC含量的增加呈现降低的趋势,而断裂伸长率呈先升高后降低的趋势。通过改变TMC的含量有效地提高了材料的韧性,当TMC含量≥35%时,共聚物显示了热塑性弹性体的特征;当TMC含量为50%时,聚合物断裂伸长率达到1778.5%,拉伸强度仍保持在12.4MPa。

简介：金属材料是目前临床骨科中应用最广泛的生物材料之一.临床应用的金属材料主要包括:不锈钢、钴基合金、钛合金及记忆合金等[1～2].传统的不锈钢、钴基合金,由于其自身的缺陷,在临床应用中发现存在不少问题,如生物相容性差,组织反应严重;耐磨性差,金属离子溶出,导致金属离子的致敏、致癌反应;弹性模量高,易产生应力遮挡等.近几年来,钛合金以其良好的生物相容性、与骨组织相近的弹性模量及在生物环境下优良的抗腐蚀性,在临床得到了广泛的应用.对Co-Cr合金、不锈钢在临床应用中的主导地位,提出了严重的挑战,并有逐步取代Co-Cr合金、不锈钢内植入物的趋势[1～2].

简介：目的研究加入不同浓度甲氨喋呤(MTX)对磷酸钙骨水泥(CPC)的凝固时间,力学强度及显微结构的影响,为进一步研制具有抗肿瘤复发作用的骨填充材料奠定基础.方法将甲氨喋呤(MTX)与磷酸钙骨水泥(CPC)分别以0.1%,0.2%,0.5%的质量比混合,并设立空白对照,在预制模具中,制成直径0.8cm,高度1.2cm的圆柱体,将空白对照及上述不同浓度的CPC复合物分成A、B、C、D四个组,每组16个样本.测定其凝固时间,轴向压缩强度,横向压缩强度及旋转拉力强度,扫描电镜观察加入MTX前后CPC的显微结构变化.结果A、B、C、D各组的平均初凝及终凝时间分别随药物浓度增加而逐渐延长,但各组比较无统计学差异.B、C组各项平均轴向、横向压缩强度及旋转拉伸强度指标与A组比较得P值大于0.05,D组指标与A组比较P值小于0.05.扫描电镜可观察到CPC呈多孔晶体结构,加入甲氨喋呤不改变其基本晶体结构,MTX颗粒附着在CPC松针样结晶体表面或孔隙内.结论磷酸钙骨水泥(CPC)中加入适量甲氨喋呤(MTX),其基本晶体结构没有发生变化.加入适量不同浓度MTXCPC凝固时间无明显影响.质量比为0.1%、0.2%组与对照组力学强度无统计学差异,质量比为0.5%组CPC的力学强度与对照组有统计学差异,但其压缩强度位于松质骨与皮质骨之间,符合临床应用条件.

简介：骨表观力学性能参数常被用来评定骨质量,而微观力学性能参数由于难以测得尚未被广泛应用。为从微观水平评判骨质量,本研究提出一种骨微观力学性能参数的预测方法。该方法以大鼠股骨皮质骨为研究对象,预测其在微观水平的失效应变。首先依据扫描影像建立大鼠股骨皮质骨有限元模型,然后以表观压缩实验为研究依据,模仿实验条件,模拟皮质骨有限元模型在压缩载荷作用下的断裂过程,并通过与实验所测表观应力-应变曲线进行对比、反演,预测出大鼠股骨皮质骨在微观水平的失效应变。分析结果显示四只7月龄大鼠股骨皮质骨的微观失效应变数值处于4.53%-4.75%之间。经验证,本方法能够准确预测出骨结构在微观水平的力学性能参数。

简介：镁及镁合金材料作为可降解生物材料，其密度与人骨密度相当，具有较高的比强度和比刚度以及相对于非金属材料的更好的塑韧性和可加工性。因此，镁及镁合金有望用于承力部位的骨组织修复。本文综述了医用镁及镁合金作为生物医用材料的表面改性技术的研究现状。

简介：目的研究两种钛合金-骨界面的力学及生物学特性,从力学生物学的角度探讨不同钛合金-骨界面对骨细胞生物学行为的影响.方法通过建立钛合金内植物与骨相互作用的力学模型,分析材料属性变化对钛合金-骨界面力学性能变化的影响.通过动物体内实验,运用Micro-CT分析技术及组织切片观察不同钛合金-骨界面骨细胞生物学行为.结果钛合金-骨界面力学模型的理论推导和分析提示TAV-骨界面的相对位移约是Ti2448-骨界面的相对位移的1.8倍.动物实验结果提示：Ti2448-骨界面周围骨质骨矿含量及骨质量均优于TAV-骨界面周围骨质.结论对于钛合金-骨界面而言,相对位移可能是力影响骨细胞功能的作用因素,较小的相对位移更有利于界面骨细胞的增殖,通过降低材料弹性模量,能够有效减低钛合金-骨界面相对位移,是实现钛合金-骨界面的更好愈合的可行方案.

简介：目的对骨科常用钛植入材料进行表面处理,赋予其高生物活性。方法利用酸碱腐蚀法对钛基体进行粗化与活化处理,并通过模拟体液浸泡样品,在钛表面制备了含钙、磷的生物活性无机涂层。通过腐蚀率测定、静滴接触角、SEM等方法研究了粗化及活化处理对钛合金样品表面能、润湿性、粗糙度、表面形貌等理化性能的影响;通过MG63细胞培养实验观察了不同表面处理方法对细胞粘附、分化和增殖情况的影响;并通过SEM、XRD等检测方法对不同方法处理样品在模拟体液中浸泡3天后表面形成的含钙磷沉积层进行观察和分析。结果浸泡后样品表面形成的无机沉积层成分为羟基磷灰石(HA),而且采用HCl/H2SO4混合酸于60℃下处理30分钟、5MNaOH60℃腐蚀24小时并在600℃下保温1小时的酸碱热处理工艺所得到的钛表面粗糙度高,润湿性好,细胞在其上粘附、分化、增殖情况最佳,且其表面沉积的HA层更为致密均匀。结论通过对钛基体表面酸碱热处理工艺条件进行优化筛选,为后期生物学评价提供初步的实验依据和前期基础。

简介：采用溶胶-凝胶法和蒸汽处理,在经过双氧水粗化预处理的镍钛合金表面制备了无裂纹的TiO2薄膜。X射线衍射表明该薄膜由纳米晶粒的锐钛矿TiO2组成,X射线光电子能谱分析表明试样表面的镍含量大大降低。动电位极化和亲水性测试表明,TiO2薄膜改善了镍钛合金的耐蚀性和亲水性。通过结合3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的偶联作用,在TiO2涂层的镍钛合金表面固定了牛血清白蛋白(BSA)分子。

简介：为了满足聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)融合器在高应力环境下的应用,同时提高其与骨组织的接合能力,采用压铸和腐蚀方法制备孔径为0.4mm,多孔层厚度为1.5mm,开孔率达100%的表面多孔PEEK(surfaceporous-PEEK,SP-PEEK),并研究了SP-PEEK的单向压缩行为。结果显示:当SPPEEK孔隙率分别为30%,40%和50%时,其在横向力(平行于多孔层方向)作用下,保留了实体PEEK53.6%~83.6%的弹性模量(分别为9.2、7.9和5.9GPa)及87.1%~90.5%的屈服强度(分别为57、55.8和54.9MPa);在轴向力(垂直于多孔层方向)作用下,SP-PEEK保留了47.1%~49.1%的弹性模量(分别为5.4、5.3和5.2GPa)及64.3%~79%的屈服强度(分别为49.8、48.3和40.5MPa)。制备的SP-PEEK(具有与皮质骨相当的弹性模量(4.9~28GPa),能够满足脊柱融合的刚度要求。

简介：金属铌具有较低的弹性模量和较好的生物学性能,本研究采用磷酸氢钙溶液对纯铌进行水热钙化表面改性。显微结构和成分分析表明,经过200℃水热处理24h后,铌表面形成了Nb2O5-磷酸钙的纳米颗粒薄膜。水热处理试样具有较好的亲水性和耐蚀性,在模拟体液中浸泡两周后可诱导生成磷灰石层,表现出生物活性。该方法可用于铌、铌合金及其多孔材料的生物活性表面改性。

简介：细胞膜为磷脂双分子层结构,是细胞进行生化反应的重要场所。因此,对生物材料表面进行仿细胞膜磷脂化改性成为提高材料生物相容性及生物反应活性的重要方法。本研究介绍了用于生物材料表面仿生磷脂化改性的几种主要磷脂分子并分析其改性效果,简要阐述了几种常用的仿生磷脂化改性方法。同时,对生物材料表面仿生磷脂化改性的应用做了展望。

简介：目的将具有形状记忆效应和生物相容性的TiNi合金用于接骨件.方法先将TiNi合金设计成接骨扒钉、接骨板、骨髓波形针和接骨环,然后进行形状记忆处理.根据TiNi形状记忆合金件的形状进行变形,将变形后的TiNi状形记忆合金件与断骨进行连接.之后,随着体温或体外热源对合金的加热,温度达到合金的Af点后,变形后的TiNi状形记忆合金接骨件便可自动恢复原来的形状或尺寸,将断骨紧固在一起.结果结合牢固、不易变形和松动,性能优于不锈钢.结论TiNi形状记忆合金接骨扒钉、接骨板、骨髓波形针和接骨环可以用于接骨手术中.

简介：据StableyDR2011年12月1日（NatMethods,2011Oct30.doi：10.1038/nmeth.1747）报道,美国埃默里大学开发出一种使加在细胞表面的力＂可视化＂的新方法,让人们能实时且详细地直接＂看到＂这些力。

简介：与现已投入临床使用的各种医用金属材料相比,镁合金作为生物医用材料具有突出的优点。镁元素属于人体必需的微量元素之一,具有一定的诱导骨生长的作用;镁合金具有与人骨最为接近的密度和机械性能,并具有所有金属中最高的比强度;镁基合金具有良好的生物相容性,可以在体内自动降解,无需再次手术取出;并且在人体体液中生成的镁离子可被周围机体组织吸收,然后通过体液排出体外。同时,镁及镁合金作为生物医用材料,也存在一些缺陷:

简介：探讨精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp，RGD）肽表面修饰对羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）细胞相容性的影响。以骨髓基质干细胞（marrowstromalstemcells，MSCs）复合精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽表面修饰的羟基磷灰石或单纯材料培养制备组织工程骨，观察骨髓基质干细胞的粘附和生长情况，检测细胞活力和碱性磷酸酶（alkalinephosphatase，ALP）活性，流式细胞仪分析细胞周期。结果表明：骨髓基质干细胞在材料表面和孔隙内均可粘附和生长，粘附于RGD多肽修饰羟基磷灰石的细胞活力和碱性磷酸酶活性明显高于未RGD多肽修饰组（P〈0．01，P〈0．05）。各组细胞周期未见明显变化，未见异倍体细胞。说明RGD多肽表面修饰对HA材料的细胞相容性有明显的优化作用。

简介：目的据外踝解剖学特点设计外踝锁定钢板，通过生物力学比较分析，论证外踝锁定钢板性能优势。方法测量30例外踝数据，设计外踝锁定钢板（ELP），绘图、生产之。测试ELP、外踝及固定模型力学并比较分析。结果ELP与外踝生物力学近似，固定外踝骨折比重建钢板更优越。结论ELP适用成人外踝WeberB和部分WeberC、WeberA骨折固定，对粉碎性、骨质疏松性骨折尤为适用。

简介：导丝是介入医学工程器械的基础器械之一，是将治疗器械送到指定病变部位的输送器械，其性能好坏直接影响到治疗过程的顺利与否。文章就医用不同金属材质的特点与应用、导丝类型和结构、导丝性能、钛合金导丝性能与成型工艺等方面进行了详细的介绍。导丝核心部分采用镍钛记忆合金，适于设计直径渐变并具有可塑性的导丝芯丝部分，赋予导丝良好的推送性、扭控性、支持力及柔软性。通过开发钛合金材料、成型工艺等，制作高性能的导丝。

简介：Ⅰ型胶原广泛存在于脊椎动物的结缔组织中,其提取、分离、纯化和表征方法日趋成熟。文章从原料选取、除杂、提取、纯化、灭菌等方面,比较了Ⅰ型胶原的基本制备原理与常用方法,总结了Ⅰ型胶原的结构表征方法,并提出了目前存在的问题,展望了Ⅰ型胶原的发展前景。