一、纳米羟基磷灰石的研究进展(论文文献综述)
侯建飞,王福科,杨桂然,廖欣宇,贾笛,刘德健[1](2022)在《羟基磷灰石表面改性作为组织工程骨支架的应用优势》文中进行了进一步梳理背景:由于羟基磷灰石与高分子材料的理化性质差异较大、界面相容性差且本身容易聚集,导致复合材料的力学和生物学性能较差,限制了其在组织工程骨中的应用。目的:综述近年来羟基磷灰石表面改性用于制备组织工程骨的方法,并对这些方法的反应机制、作用影响进行简述。方法:在万方、中国知网、维普、Pub Med、Pub Med Central Medine及谷歌学术等数据库中,以"温敏型凝胶,缓释,给药途径"为中文检索词,以"hydroxyapatite,surface modification, tissue engineered bone"为英文检索词,检索羟基磷灰石表面改性作为组织工程骨支架的研究进展方面的文章。结果与结论:迄今已有多种材料表面改性方法,如表面活性剂、硅烷偶联剂及接枝聚合物等,已经取得一定进展,但是单一一种改性方法的效果仍有限,可考虑将两种或多种改性方法及改性剂结合使用,相互取长补短,取得更好的改性效果。表面改性不仅要改善羟基磷灰石的分散性,提高复合材料的力学性能,还要将具有生物活性、能够促进骨组织再生的生物活性因子、多肽等固定在羟基磷灰石表面,进而改善复合材料的生物学性能,实现对羟基磷灰石性能的调控,制备性能优良的组织工程骨。
龚孟翔[2](2021)在《基于矿物质的止血材料研究》文中研究说明不可控失血是目前现场死亡的首要因素,通过适当的方法及时止血,死亡率可大大降低。矿物质(如羟基磷灰石和高岭土)是一类止血效率较高且制备难度低的止血材料,但因放热副作用及生物相容性较差而饱受诟病。因此,有效利用矿物质类止血材料的促凝血性能,同时避免其放热副作用和生物毒性,提高该类止血材料的应用,既有研究意义,又有应用价值。将生物相容性较好的羟基磷灰石(HAP)和具有湿黏附特性的聚多巴胺(PDA)按照不同比例复合,通过冷冻干燥技术制备了HAP/PDA止血材料。通过紫外和红外光谱及扫描电镜等表征证明了聚多巴胺成功负载在羟基磷灰石上。HAP/PDA止血材料能够在252 s实现抗凝猪血的凝固,对SD大鼠的肝损伤和股动脉损伤均有较好的止血效果,124 s成功止血SD大鼠肝损伤部位,出血量仅为0.0999 g,而在SD大鼠的股动脉损伤中的止血时间和出血量分别为131 s和1.4574 g,比空白对照组提升显着,无放热副作用;吸水性能、血液动力学和凝血反应的激活等止血机理研究表明,整个止血过程是血管收缩、血细胞聚集和凝血反应激活的综合结果。细胞毒性、溶血性及皮肤致敏性研究结果表明,HAP/PDA止血材料生物相容性好,具有良好的应用前景。进一步探究了材料制备手段对止血材料的影响。以不同比例的聚乙烯醇(PVA)和高岭土(KAO),通过静电纺丝技术仅4 h即制备了静电纺丝止血膜。扫描电镜结果表明,高岭土能够有效分散在聚乙烯醇基底上。静电纺丝止血膜最快254 s实现抗凝猪血的凝固,在SD大鼠肝损伤止血模型中,静电纺丝止血膜止血时间和出血量分别为167 s和0.2100 g,与空白对照组相比提升显着,止血性能较好。促进全血凝固和激活内、外源性止血途径研究表明,10 min内可形成较为紧密的凝血栓,对比空白对照组可以降低内外源止血途径的激活时间达10%。同时,静电纺丝止血膜的细胞毒性和溶血率低,红细胞保持生理健康圆形,静电纺丝止血膜有一定的应用前景。
李潇[3](2021)在《Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂低温催化CO(优先)氧化》文中认为自2013年相继实施《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》以来,我国环境空气质量明显改善。然而,随着国民经济的快速发展,人民生活水平的大幅改善,机动车保有量迅猛增加。传统汽车在带给人类便利的同时,也产生了大量含有CO等有毒有害气体,引发了严重的环境污染问题。人类在积极消除环境污染物CO的同时,以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为动力能源的电动汽车走进了大众的视野。质子交换膜燃料电池所使用的燃料—氢气,目前主要通过甲烷蒸汽重整和水煤气变换反应等化学过程得到,因此氢气中通常含有一定量的CO。然而,质子交换膜燃料电池对CO含量的要求极为严苛(<10 ppm),微量CO的存在就会使电池Pt电极中毒乃至失活。可见,消除大气环境和氢气源中的CO非常重要且必要。对于CO消除,无论原料气中是否存在氢气,将其催化氧化为无毒的CO2是最直接有效的方法之一。在众多CO低温(优先)氧化催化剂中,负载型Wacker催化剂(Pd-Cu/载体)因其优异的抗水性和抗卤化物中毒能力而备受青睐,其中载体的选择对于负载型Wacker催化剂的CO低温(优先)氧化催化性能极为关键。羟基磷灰石(HAP)是一种无毒且生物相容性高的磷酸钙物质,同时结构中含有的类沸石孔道使其表现出强离子交换能力。因此,HAP在生物医学硬组织修复和重建,以及水和土壤重金属离子(Cd2+、Hg2+、Pb2+等)污染处理等领域均得到广泛应用。此外,由于其可调控的酸碱性和特殊的热稳定性,HAP在水煤气变换、甲烷重整、NOx还原以及醇醛烃氧化等众多催化反应中被广泛用作载体。由此可见,HAP是一种性能优良的催化剂载体。然而,目前以HAP为载体的负载型Wacker催化剂还未见报道。基于此,本文以不同方法合成的HAP为载体,采用浸渍法制备了多种负载型Wacker催化剂(Pd-Cu/HAP),重点考察了碱性金属(K、Na、Mg)改性、载体制备方法(水热法和溶胶凝胶法)以及过渡金属盐助剂(FeCl3、CoCl2、SnCl4和Fe(NO3)3)修饰等对Pd-Cu/HAP催化剂用于CO低温(优先)氧化性能的影响。通过N2-physisorption、XRD、FT-IR、Raman、TEM、HAADF-STEM、EDS-Mapping、H2-TPR、CO2-TPD、XPS和In-situ CO-DRIFTS等技术对Pd-Cu/HAP催化剂进行系统表征,并与其催化性能相关联。得到的主要结论如下:1.钠修饰对Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂结构及其CO低温氧化性能的影响通过对HAP载体进行碱性金属(K、Na、Mg)修饰,发现与K、Mg相比,Na修饰对Pd-Cu/HAP催化剂的CO低温氧化性能起到明显的促进作用。其中,钠含量为1.74 wt%的催化剂在考察时间内CO转化率一直高于50%。进一步提高钠含量为2.19 wt%,催化剂的CO转化率增加至70%以上,而未修饰催化剂的CO转化率仅为40%。表征结果表明,未修饰的Pd-Cu/HAP催化剂中活性Cu物相以Cu2Cl(OH)3形式存在,而钠修饰Pd-Cu/HAP催化剂中Cu物相为活性更高的Cu(OH)Cl物种。更加重要地是,钠修饰Pd-Cu/HAP催化剂中不仅存在较高活性的表面Pd+物种和更多数量的表面Cu+物种,而且具有相对较少数量的弱碱性位点,这有利于产物CO2的脱附。可见,Na促进剂的添加可以改变Pd-Cu/HAP催化剂的活性Cu物相、表面组成和表面碱性等,从而提高其CO低温氧化性能。2.载体制备方法对Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂结构及其CO低温氧化性能的影响分别以溶胶凝胶法(SG)和水热法(HT)制得HAP载体(HAP-SG和HAP-HT),并采用浸渍法制备Pd-Cu/HAP催化剂(PC-SG和PC-HT),考察了两种催化剂上CO低温氧化性能。结果表明,相比于PC-SG,PC-HT表现出更高的CO低温氧化性能。当反应条件为0.5 vol%CO、3.3 vol%H2O、25℃,GHSV为6000 h-1时,PC-HT的CO转化率约为70%,而PC-SG的CO转化率维持在50%左右。表征结果表明,PC-HT具有更大的比表面积和孔容,含有更多数量的Cu2Cl(OH)3物种,且与Pd物种和HAP载体直接产生了更强的相互作用。更加重要地是,In-situ CO-DRIFTS结果证实,PC-HT表面易形成具有更强CO活化能力的Pd+物种和更强氧化还原性质的Cu+物种,这对于催化剂建立良好的Wacker循环具有至关重要的作用。此外,PC-HT数量较少且相对较弱的表面碱性有利于反应产物CO2的脱附,从而促进了CO低温氧化反应的进行。3.铁修饰对Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂结构及其低温CO优先氧化性能的影响相比于CoCl2、SnCl4和Fe(NO3)3,FeCl3的添加对于改善Pd-Cu/HAP催化剂低温CO优先氧化(CO-PROX)催化性能是最佳选择。当Pd-Cu-Fe/HAP催化剂中Fe/Cu原子比为1:1时,Pd-Cu-Fe/HAP催化剂表现出了较优的低温CO-PROX催化性能,其在30℃和水汽条件下可获得40%CO转化率和100%CO2选择性。然而,未修饰的Pd-Cu/HAP催化剂上CO转化率在2 h内从56%迅速下降至21%。表征结果表明,Pd-Cu-Fe/HAP中Fe2O3物种的形成增大了催化剂比表面积,且在催化剂中产生了强相互作用。更加重要地是,Fe2O3的存在不仅使Pd-Cu-Fe/HAP上Pd0物种易于氧化,而且降低了Cu+物种的电子云密度。这避免了H2吸附在Pd0物种造成其再氧化的中断,从而维持了CO的吸附和活化,同时也有利于Cu+物种的氧化。对比新鲜和使用过的Pd-Cu/HAP和Pd-Cu-Fe/HAP催化剂,可以发现Fe2O3物种的形成一定程度上改善了活性Cu物种的结构稳定性。
刘鹏[4](2021)在《含稀土碳酸化羟基磷灰石材料的制备及其应用于骨修复的实验研究》文中研究说明由口腔颌面部肿瘤、创伤、先天性疾病以及炎症导致的骨组织缺损是口腔诊疗中的常见问题,同时也是口腔医生修复骨缺损时所面临的难题之一。颌骨缺损严重影响咀嚼、吞咽、语言等重要生理功能,骨缺损治疗效果不佳或骨缺损修复失败都会直接影响患者的生活质量。口腔种植修复是目前牙列缺失和牙列缺损的主要治疗方式。充足的骨量是保证种植成功的关键之一,但在复杂的咬合关系及不同的口腔环境影响下,牙齿缺失患者往往伴有不同程度的缺牙区牙槽骨萎缩,易引发种植失败的问题。自体骨虽被临床认为是骨移植的“金标准”,但第二术区的开辟造成的创伤较为严重,来源限制,无法随意塑形,且自体骨移植后会发生一定的并发症。异体骨也受限于原料需求和排异反应等造成价格昂贵,并且存在修复风险。“骨组织工程”概念的提出即是针对以上问题,提出的以种子细胞、细胞因子、支架为媒介代替传统的骨移植的治疗方法。利用骨修复材料与种子细胞及细胞因子的相互配合,实现骨缺损的高水平修复是针对较大骨缺损量的骨缺损治疗的必由之路。近年来随着细胞工程和基因编辑技术的发展,组织工程中种子细胞和细胞因子的研究取得了很大进展,骨组织工程里可选用的支架体系种类繁多,但其各自存在的无法避免的问题使得其应用仍然非常受限。例如,金属支架的生物惰性、力学不匹配、高分子材料降解速率可控性差、引发排异反应、传统陶瓷支架的脆性、较差的骨传导性等问题。寻找合适的材料体系,设计并制备出符合不同成骨需求的个性化支架,是骨组织工程在口腔颌骨修复从理念走向临床应用的关键。羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)是骨骼和牙齿组织中天然存在的无机矿物成份,由HA制备成的支架一直被骨组织工程修复领域所推崇。然而,实验室中常用的HA主要是Ca10(PO4)6(OH)2及其它形式的磷酸钙材料,这与骨组织中的HA结晶性差、存在多种离子的梯度取代、在不同骨位置的成份差异等的实际需求相差较大。在文献里已报道的应用中,未掺杂的纯HA存在脆性大、降解效果差、与新生骨组织存在界面等问题,仍然是限制其作为骨组织工程支架的瓶颈之一。如何设计并制备出具有与人体骨组织中的矿物相类似的仿生HA骨粉材料,并且根据不同部位的骨缺损需求,个性化订制骨修复材料,是推动骨组织工程在临床应用的关键。在骨骼和牙齿中的HA主要为存在金属离子梯度掺杂的碳酸根取代的HA,碳酸根的质量分数为3-8wt%,其中碳酸根主要取代磷酸根的晶体学位置,称为B-型羟基磷灰石。碳酸根取代可以使HA结晶度变差,结构更松散,从而有利于破骨和骨重建,其松散的结构更利于与胶原及其它蛋白的结合从而降低材料的脆性,使之具有更强的塑性。因此,开发出碳酸根取代的HA材料,实现碳酸根的浓度可控取代,对于从支架方面推动骨组织工程应用于口腔临床骨缺损治疗具有重要意义。稀土元素由于其特征的光谱性质,可作为生物材料的荧光标记物,尤其是其离子半径与Ca2+离子接近,有很多文献已将其应用于骨植入材料在体内演化情况的荧光标记。另外,也有文献报道低剂量的稀土离子掺杂不但可以调节HA的结晶度,而且还能通过缓释的稀土离子激活钙通道,从而促进间充质细胞向成骨细胞的分化。基于以上关于HA应用于骨组织工程支架的研究现状,我们提出以碳酸根的可控取代和稀土的可控掺杂为源头,制备出系列具有不通碳酸根和稀土离子含量的B-型羟基磷灰石仿生骨粉材料,采用3D打印的方式,将其制备成支架,在细胞和动物水平上评价其促成骨效果,为骨组织工程研究提供更接近于骨组织的可个性化订制的支架体系,从而推动解决口腔颌骨修复所面临的的复杂的成骨环境和特异性成骨需求的问题。本论文主要分为(1)材料设计与可控制备,(2)细胞水平评价小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)的增殖、分化与关键蛋白表达,(3)动物水平评价新生骨组织形成、钙化及新骨在支架中的生长等三个部分,分别简述如下:(1)碳酸化及稀土掺杂的HA仿生骨粉的制备根据在生理环境下的钙离子、磷酸根离子、碳酸根离子的热力学平衡条件,利用Pourbaix计算并得到了B-型羟基磷灰石的矿化条件及调节参数,制备出了系列碳酸根取代的羟基磷灰石(carbonated hydroxyapatite,CHA)纳米材料,通过控制反应条件和初始碳酸根浓度,可调节产物HA中碳酸根的比例。在此基础上,将与Ca2+离子具有相近离子半径但是不同电荷的稀土离子掺杂进入HA及CHA晶格中,从而制备出系列稀土离子掺杂的HA及CHA材料。结构分析表明具有三角形构象的碳酸根阴离子在取代具有四面体构象的磷酸根离子时,以相对于c-轴呈30 o角的方式扭曲叠加在磷酸根四面体的一个较长P-O键参与的面上。随着碳酸化程度的增加,纳米棒的长径比从3.6降为2.9。稀土离子的种类可以影响B-型羟基磷灰石纳米棒的形貌,并且碳酸化并不会影响稀土在HA中的配位环境及发光性质。采用该方法得到的B-型羟基磷灰石材料与人体骨组织中的矿化成份接近,并且稀土元素可以均匀地掺杂在材料的晶格中,既可以利用其特征荧光光谱标记其在体内的变化过程,又可以作为潜在的成骨细胞分化促进剂来激活成骨过程,以实现更好的促成骨效果。(2)细胞实验检测稀土掺杂及碳酸根取代的HA材料的生物学性能选取HA、1mol%铕(europium,Eu)掺杂的HA(Eu-HA)、1mol%铽(terbium,Tb)掺杂的HA(Tb-HA)、碳酸根取代度为3.3wt%的羟基磷灰石(CHA)、1mol%Eu-掺杂的CHA(Eu-CHA)、1mol%Tb-掺杂的CHA(Tb-CHA)六组材料为代表,研究了它们对于MC3T3-E1细胞的形态、增殖及成骨分化的影响。采用三维打印机将以上材料打印成支架,通过系统的细胞增殖、分化及蛋白表达测试,评价其作为骨修复材料应用于骨组织工程的潜力。六组材料都是潜在的骨修复材料,其中Tb的掺入可促进MC3T3-E1细胞的黏附增殖,尤其是Tb-CHA,在ALP染色和定量、茜素红染色、成骨相关蛋白表达实验结果中,表现出了最佳的促成骨效果,明显优于Tb-HA、HA和CHA;Eu的掺入减缓了MC3T3-E1细胞的增殖、黏附及成骨分化。(3)稀土掺杂及碳酸根取代的HA支架促大鼠颅骨缺损修复的实验研究通过以上研究,我们发现在体外促进成骨细胞增殖、黏附和成骨分化方面,掺杂Tb的材料优于掺杂Eu的材料,CHA优于HA,故我们采用大鼠颅骨缺损模型,分别植入HA支架、Tb-HA支架、CHA支架和Tb-CHA支架材料,评价骨缺损的修复。经影像学及HE染色分析结果可知,术后4周,各组对骨缺损的修复均不明显。术后8周,空白对照组缺损处仅表现为少量的新骨形成,HA组未见明显愈合,Tb-HA可见缺损部位实现了一部分修复,HE染色切片可见新生骨;与HA组相比,CHA组对骨缺损进行了一定程度的修复;Tb-CHA组显示出最强的成骨效果,且可降低局部炎症反应。综上所述,本论文从应用于骨组织工程修复骨缺损支架的源头出发,通过对HA材料矿化机制的深入分析,设计并制备出了系列与人体骨组织成份最为接近的CHA材料,并且将稀土离子选择性地标记在HA结构的Ca1晶体学位置;采用3D打印技术,将模型材料打印成支架,分别在细胞水平上和动物水平上,通过系列实验手段检测了材料对MC3T3-E1细胞的增殖、分化能力、蛋白表达水平和新骨生长情况的影响,发现了碳酸根取代和稀土Tb3+离子掺杂都可促进HA材料的骨缺损修复效果。本论文的研究将从源头上把以HA为主的骨组织工程支架材料引导为碳酸根取代的HA和异价金属离子掺杂HA,利用这种碳酸根和稀土离子调控的成骨性能差异,借助3D打印设备,根据不同位置的成骨需要个性化的设计支架,订制具有不同成骨需求的支架材料,从而为像口腔颌面部骨组织这种复杂的骨缺损疾病提供个性化的修复植入材料。
胡莹玮[5](2021)在《功能化生物炭对风沙土磷有效性的调控作用及其微生物群落变化的响应过程》文中研究指明近年来,生物炭作为土壤改良剂广泛应用于农田土壤质量改良和污染修复。施入生物炭可以一定程度上改善土壤磷的有效性,但是碱性土壤中较高的p H值和钙、镁等阳离子的存在,会限制生物炭对于磷有效性的调控作用。因此,必须考虑对普通生物炭进行功能改性,以期满足其在碱性土壤中的适用性。本研究选择宁夏石灰性风沙土为供试土壤,以提高磷肥的利用率为目标,选取生物炭(BC)、纳米羟基磷灰石(HAP)和腐殖酸钠(HANa)制备功能化生物炭材料。通过土壤微宇宙培养实验,结合自然培养与无菌培养两种培养情景,探究比较施用BC、HAP以及改性后功能化生物炭,对于土壤有效磷输入与磷形态调控的差异性;同时通过土柱淋溶实验,探查了不同材料处理后,磷在土壤中的垂直迁移能力;并比较分析了腐殖酸单独施用和作为基质负载两种方式对于减少磷淋溶损失的作用贡献;最后运用高通量测序手段,探究了土壤细菌与真菌微生物群落响应特征,并探讨了功能化生物炭施用调控与磷转化的内在关联机制。主要结果如下:1.通过化学沉淀法合成纳米羟基磷灰石,并成功改性生物炭,得到BC-HAP(BC:HAP=1:1),改性后的生物炭比表面积增加,促进了腐殖酸钠(HANa)的包埋,最终成功获得复合功能化生物炭(BC-HAP-HANa),其中腐殖酸钠包埋量达到80%左右;通过扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射仪等表征手段分析,证实了功能化生物炭材料被成功制备。2.功能化生物炭BC-HAP-HANa(HANa负载)和BC-HAP+HANa(HANa单独施加)以及生物炭处理显着提高了土壤的碱性磷酸酶活性,同时还提升了土壤中有效磷、总磷、土壤有机质和可溶解有机碳的含量,且高浓度处理组促进效果更为显着(p<0.05)。土壤磷分级结果表明,风沙土中磷主要以稀盐酸提取态磷(Ca-P)的形式存在;BC-HAP-HANa和BC-HAP+HANa处理促进了土壤中难溶性磷组分向Ca-P形态转化。由土壤磷的淋溶试验结果可知,HANa以溶液的单独施用,会加剧土壤中磷淋溶损失的环境风险。土壤无菌实验结果发现,各处理组中土壤有效磷和土壤有机质含量均显着降低,间接表明了磷的有效态转化与有机质的含量变化过程中微生具有一定的影响作用。3.土壤微生物群落变化特征主要是细菌群落响应较为敏感,不同处理间细菌群落结构的差异性较为显着,且随着施用浓度的增加,群落结构的差异性也随之增大;细菌群落物种组成中,一些碳、氮循环相关的微生物,例如Xanthobacteraceae和Nitrosomonadacea等相对丰度增加,与环境因子SOM、TN、NH4+-N和DOC呈正相关,与环境因子显着负相关的Acidibacter相对丰度降低,同时还发现,Gemmatimonadacea和Burkholderiaceae与碱性磷酸酶、总磷和有效磷存在显着相关性。与对照组相比,其他处理中真菌群落结构多样性无显着变化,Beta多样性受到显着影响;总体上细菌群落变化程度要强于真菌群落。综上所述,功能化生物炭复合材料的施入,可以显着提升风沙土的有效磷含量,同时有效促进难溶性磷的形态转化为稀盐酸提取态磷,拓宽了后续磷增效利用的空间;腐殖酸钠负载的功能化生物炭可以显着降低磷在风沙土的淋溶损失率,有效维持了磷在风沙土中相对稳定性;同时,发现功能生物炭复合材料的施用,可以招募并显着促进碳氮循环微生物群落的变化,间接影响风沙土中磷有效态的转化。总之,生物炭负载纳米羟基磷灰石后,采用腐殖酸包埋技术,这种生物炭改性方式不仅可以显着提升磷的利用率,还可以激活土壤中难利用磷和增加土壤有机质含量,为今后提升风沙土磷的高效利用与保障农作物磷有效吸收,奠定了一定的理论依据与实施策略。
张磊[6](2021)在《工程纳米羟基磷灰石佐剂的免疫调控能力研究》文中提出各种传染病,如乙肝、丙肝、宫颈癌等,仍然是威胁人类健康的主要疾病之一,2020年初爆发的新冠肺炎大流行至今已在全球造成300多万人死亡。疫苗接种仍被认为是迄今为止最有效和最安全的预防感染的方法。疫苗中的抗原可以诱导先天性和适应性免疫应答,然而,在灭活病毒、亚单位、重组蛋白等疫苗中,单独的抗原并不能诱导足够强度的免疫响应,常常需要添加佐剂以实现更强健和持久的免疫应答。磷酸钙(CaP)盐是一种潜在的人用佐剂。作为人体的天然成分,CaP具有良好的生物相容性,同时,CaP能够诱导细胞免疫,提供更为均衡的免疫应答。然而,目前关于CaP佐剂的研究中,所使用CaP化合物的形式各有不同,这给不同研究成果之间的比较和系统总结造成了困难。羟基磷灰石(HAP)是磷酸钙盐中最稳定的相,它具有确定的化学组成和更强的免疫刺激能力,而且HAP纳米颗粒也被证明能够同时诱导体液和细胞免疫应答,因此被视为具有良好应用前景的疫苗佐剂。而作为工程化纳米材料,形状、尺寸、表面电荷等性质均会显着影响其佐剂效应,因此,阐明HAP佐剂的物化特性如何影响其免疫调控能力及背后的机制,对于佐剂的设计和发展至关重要。为此,本研究合成了一系列具有不同物化特性的棒状和球状HAP纳米颗粒,以探索材料的形状和长径比如何影响其体外免疫响应和体内佐剂活性,以及所涉及的潜在机制。研究表明,高长径比的棒状HAP纳米颗粒能够诱导最高程度的细胞膜去极化和随后的材料摄取。内化的纳米棒会引起显着的组织蛋白酶B(cathepsin B)的释放和线粒体活性氧(mt ROS)的产生,进一步导致最高水平的IL-1β的分泌。在小鼠乙型肝炎表面抗原(HBs Ag)免疫模型中,HAP纳米颗粒诱导的体液免疫响应与这种物化特性-依赖的体外免疫刺激能力呈现出良好的相关性。更重要的是,高长径比的棒状HAP纳米佐剂可显着增加免疫小鼠CD8+T细胞中IFN-γ的分泌的频率,并上调CD8+T细胞表面CD107α的表达,这些都表明HAP纳米棒诱导了显着更强的细胞免疫应答。此外,进一步的机制研究表明,HAP纳米颗粒通过增强注射部位的抗原持久性和免疫细胞募集发挥其免疫调节作用。研究结果证明了高长径比纳米棒在增强体液和细胞免疫应答中的关键作用及其潜在机制,为工程化HAP纳米颗粒佐剂效应的优化提供了理论和实践指导。
侯建飞[7](2021)在《部分脱蛋白骨和Ⅰ型胶原制备新型生物工程骨支架研究》文中进行了进一步梳理[目的]本研究采用阳离子表面活性剂、硅烷偶联剂和浸泡干燥三种方法表面处理制备部分脱蛋白骨(PDPB),与Ⅰ型胶原制备得到PDPB/Ⅰ型胶原复合支架,并培养大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)接种于复合支架,探讨体外构建组织工程骨与细胞复合的最佳方法,为体内构建组织工程骨提供理论依据。[方法]①按文献方法制备PDPB,随机选择5块进行肉眼和扫描电镜观察;将PDPB随机分为3组,浸泡干燥法作为对照组,阳离子表面活性剂与硅烷偶联剂为实验组,进行表面改性和修饰,与Ⅰ型胶原复合制备得到PDPB/Ⅰ型胶原复合支架,微量凯氏定氮法测定三种PDPB/Ⅰ型胶原复合支架的含氮量,万能生物力学测试仪检测材料的三点抗弯曲、抗压缩等力学指标;②抽取大鼠骨髓,分离、纯化BMSCs,进行体外培养、鉴定,并对其生物学特性进行研究;③将BMSCs接种到三种方法处理的PDPB/Ⅰ型胶原复合支架共同培养,采用流式测定法检测复合支架上BMSCs的增殖情况,扫描电镜下观察细胞在复合支架上的附着及生长情况。[结果]①所制备的PDPB肉眼呈白色,质地硬而脆,表面有大量孔隙相互连通,呈蜂窝状,扫描电镜下具有原始骨小梁与疏松网孔结构,孔壁光滑;三种方法制备的复合材料的含氮量均随时间而增加,其中硅烷偶联剂处理的复合材料的含氮量均显着高于其他两组(P<0.05);三点抗弯曲与抗压缩实验中,硅烷偶联剂处理72h制备的PDPB/Ⅰ型胶原复合材料的屈服强度和最大应力值与其他两组相比,均为最高(P<0.05);②原代培养BMSCs刚接种时,细胞呈圆形,胞体透亮,都没有贴壁,与周围的造血干细胞相互混杂,1~2天后部分细胞开始贴壁,3天后完全贴壁,细胞逐渐变成短梭形,与成纤维细胞类似,形态均一。5~6天后细胞形成集落状,由10~20个细胞组成,形态变为长梭形或多角形,细胞排列呈一定的方向性,围绕中心呈漩涡状。此后集落逐渐增多,并且集落中的细胞数量逐渐增多,并融合为单层。随之细胞大部分融合,长满瓶底;流式细胞术检测结果示CD29和CD90高表达,CD34和CD45不表达或表达极少;ALP染色可见大量细胞呈ALP阳性,细胞融合成一团,失去以前的生长方式,ALP阳性的黑色颗粒状影像相互融合成网状。钙化结节经茜素红钙染色呈桔红色,互相融合,形成大片钙化影;③扫描电镜观察显示BMSCs在材料孔隙内生长、分化增殖,细胞附着最佳的是硅烷偶联剂处理72小时制备的复合材料;流式细胞术检测硅烷偶联剂处理72小时制备的复合材料的BMSCs增值情况最佳(P<0.05)。[结论]①与阳离子表面活性剂和单纯浸泡干燥相比,硅烷偶联剂处理的PDPB更有利于Ⅰ型胶原的粘附,且制备的PDPB/Ⅰ型胶原复合材料的力学性能更为优异;②本实验分离出的细胞是BMSCs,且增殖稳定,适合作为骨组织工程种子细胞;③三种方法制备的PDPB/Ⅰ型胶原复合支架均不引起明显的细胞免疫反应,细胞相容性良好,其中最有利于细胞附着、增殖的是硅烷偶联剂处理制备的复合材料。
李晶莹[8](2021)在《ZnO/HA复合材料的体内生物相容性及骨修复能力研究》文中进行了进一步梳理修复由创伤、感染、肿瘤和其他疾病引起的节段性骨缺损在骨科上具有挑战性。人工骨修复材料为治疗骨缺损提供了重要解决途径。Zn元素在促进骨形成、矿化和骨量保存方面起着重要作用,它能刺激成骨细胞分化,抑制破骨细胞性骨吸收。因此可以通过将Zn掺入到其他骨修复材料中的方式,以增强骨修复材料的骨形成和矿化能力。本课题提出将促进活性元素Zn与纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHA)进行功能复合的新思路,利用放电等离子烧结技术制备出孔隙特性、力学性能与自然骨相似的仿骨结构活性增强HA骨修复材料,以期改善现有人工骨修复材料存在的降解与成骨不匹配、成骨效果不佳等问题。在前期的研究中,课题组的成员已经对利用放电等离子烧结技术制备的不同氧化锌(ZnO)含量的ZnO/纳米羟基磷灰石(ZnO/HA)复合材料进行了制备工艺、表征、血液相容性、细胞相容性、抗菌性等一系列体外实验研究,发现ZnO含量在1.3wt.%左右的ZnO/HA复合材料具有良好的体外生物相容性(血液相容性、细胞相容性)。因此本文选择ZnO含量为1.3wt.%的ZnO/HA复合材料进行体内生物相容性和骨修复能力研究。论文分为以下3个部分:(1)多孔ZnO/HA复合材料的制备及表征。利用放电等离子烧结技术制备了多孔ZnO/HA复合材料,XRD分析结果表明,复合材料成分纯净,主要由ZnO相和HA相组成,没有发现其他磷酸三钙相,也没和NH4HCO3及其分解产物;SEM观察结果表明,多孔HA和复合材料具有大小孔并存的孔隙结构,孔隙率大于40%、孔径在50~500μm之间,这为血管和新骨组织的长入提供了足够的空间。力学性能检测结果表明,多孔HA材料和复合材料的抗压强度均大于150MPa,弹性模量在6GPa左右,符合人工骨修复材料对力学性能的要求。(2)多孔ZnO/HA复合材料的体内生物相容性评价。选择6只健康的成年新西兰大白兔进行皮肤刺激实验,实验结果表明,多孔ZnO/HA复合材料浸提液在与兔皮肤接触后的48h内,皮肤没有出现红斑和水肿的情况,平均原发性刺激指数为0,说明ZnO/HA复合材料无刺激性;选择15只雄性昆明种小鼠进行急性全身毒性试验,随机分为3组,分别注射生理盐水、HA和ZnO/HA材料浸提液,结果显示,注射多孔ZnO/HA复合材料浸提液72h内小鼠的体重升高,小鼠的肝肾组织HE染色显示肝细胞和肾细胞的形态及结构均正常,说明没有对小鼠产生毒性反应,对肝肾也无毒害作用。(3)多孔ZnO/HA复合材料的体内骨修复能力研究。18只雄性成年新西兰大白兔分为2组,建立骨缺损长度为1cm的兔双侧桡骨缺损模型,一组左侧空白对照,右侧植入HA材料,另一组左侧空白对照,右侧植入ZnO/HA复合材料;血常规结果显示,所有实验动物术植入后1天有轻微炎症,术后8周炎症好转,术后12周恢复正常;血锌检测结果显示,在植入后14天、4周、8周和12周,ZnO/HA复合材料组动物血清中的锌离子含量升高;血生化结果显示,所有兔肝肾功能指标均在正常范围。X射线检测结果显示,在手术后第4、8和12周,空白对照组还有大段骨缺损,与HA材料组相比,ZnO/HA材料组发生更好的骨整合;Micro-CT检测结果显示,多孔ZnO/HA复合材料的降解和新骨形成能力均优于多孔HA材料,通过对骨缺损处的骨参数分析,ZnO/HA复合材料组的骨体积分数和骨矿物质密度优于HA材料组和空白组。以上结果说明,ZnO/HA复合材料具有良好的体内生物安全性,并且其骨修复能力要比单纯HA材料好。综上所述,利用放电等离子技术制备的ZnO含量为1.3wt.%的多孔ZnO/HA复合材料具有良好的体内生物相容性,植入体内后,表现出良好的体内生物安全性及骨修复能力,是一种具有临床应用前景的骨修复材料。
王晓东[9](2021)在《3D打印组织工程人工骨的制备及生物学性能研究》文中研究表明目的:基于3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨。对组织工程人工骨的表征、体内外生物学性能及在体内骨缺损修复能力进行初步评估。方法:1.3D打印组织工程人工骨的制备与表征:以不同比例的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)为基体,基于3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨,表征人工骨的理化性质、力学强度、组成和结构特征。2.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体外生物学性能研究:培养兔骨髓间充质干细胞并接种在组织工程人工骨上进行体外培养,观察细胞形貌和黏附;将兔骨髓间充质干细胞于组织工程人工骨培养基浸提液中培养,通过细胞增殖实验、细胞矿化实验评价组织人工骨在体外的生物学性能。3.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体内生物学性能研究:将组织工程人工骨生理盐水浸提液注射到兔体内,通过热原试验及急性毒性试验分析组织工程人工骨在体内的生物安全性;通过建立兔股骨大段骨缺损模型,在骨缺损处植入兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨,术后第8周时通过标本观察、X线检测、组织学检测,对兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨在体内的生物学性能及骨缺损修复能力进行初步评估。结果:1.3D打印组织工程人工骨的制备与表征:基于3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨,通过表征分析得知,扫描电镜(SEM)表明纳米羟基磷灰石在组织工程人工骨的表面形成了疏松分散、孔隙大小不一的微孔结构。EDS能谱仪、傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重分析表明在复合人工骨中纳米羟基磷灰石和聚己内酯以物理结合的方式复合在一起,在制备过程中不会出现材料的化学结构改变。组织工程人工骨的亲水性及孔隙率随着纳米羟基磷灰石含量的增多而提高(P<0.05),抗压强度力学性能随着构成中的聚己内酯含量的增多而提高(P<0.05)。2.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体外生物学性能研究:通过细胞形态学观察、细胞增殖实验和细胞矿化实验发现,兔骨髓间充质干细胞在纳米羟基磷灰石/聚己内酯组织工程人工骨上培养7天后,细胞外基质覆盖了组织工程人工骨,细胞增殖显着。细胞增殖实验结果发现随着培养时间的延长,兔骨髓间充质干细胞在含有羟基磷灰石的复合人工骨浸提液中呈现出更高的增殖能力(P<0.05)。细胞矿化实验中有大量钙结节生成,表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯组织工程人工骨对兔骨髓间充质干细胞有良好的细胞相容性和促成骨分化的能力。3.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体内生物学性能研究:热原试验及急性毒性试验中未发现明显体温升高的表现,急性毒性试验心脏、肝脏、肾脏HE染色中未发现组织工程人工骨在体内有急性中毒性改变,表明组织工程人工骨生物相容性良好,并且符合安全生物材料产品标准。在兔股骨大段骨缺损模型中,术后第8周时通过标本观察、X线检测、组织学检测的结果显示,兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨在植入的骨缺损处有新生骨形成,骨缺损修复良好,表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯组织工程人工骨具有良好的骨缺损修复能力。结论:1.本研究通过3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(nHA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨。通过表征分析,结果发现它具有良好的理化性质,具有一定的力学强度,具有接近天然骨的组成和结构特征。2.通过兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨的体外生物学性能实验研究,结果发现它具有支持骨髓间充质干细胞粘附和增殖,具有促进骨髓间充质干细胞成骨分化的能力,在体外具有良好的细胞相容性和骨诱导性。3.通过兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨的体内生物学性能实验研究,即在动物模型中对其生物安全性及骨缺损修复能力研究,结果发现组织工程人工骨在体内外均具有相对良好的生物相容性,安全无显着毒性,具有良好的骨缺损修复能力,为进一步实验研究奠定了良好实验基础。
张慧[10](2021)在《3D打印梯度纳米羟基磷灰石基水凝胶有效修复大鼠骨软骨缺损》文中提出目的:制备一种3D打印的纳米羟基磷灰石/水凝胶复合物,其具有的梯度结构与天然的软骨-软骨下骨完全匹配,并探讨其物理化学特性,机械特性(拉伸和压缩)和生物特性(细胞增殖能力和AO/EB染色)。同时,通过体内实验进一步评估梯度支架对关节软骨再生的作用。方法:我们设计了一种与骨软骨组织结构相似的梯度水凝胶,其软骨层是纯水凝胶,中间的钙化软骨层由40%n HA(质量比)和60%n HA水凝胶组成,底部的软骨下骨层由70%n HA和30%n HA水凝胶组成。1)制备三种生物墨水(纯水凝胶、40%n HA/60%水凝胶和70%n HA/30%水凝胶),并通过检测它们的流变性,评估其可打印性。2)通过3D打印技术制备四组水凝胶支架(合成的含有不同浓度n HA(0%、40%、70%(质量比))的复合材料和梯度支架分别被命名为“0%n HA”、“40%n HA”、“70%n HA”和“G-n HA”)。3)通过SEM观察n HA颗粒和支架材料的表面形貌。4)红外光谱有助于确定四组打印复合材料的新化学基团的形成。5)通过XRD测试,验证每组支架中n HA的存在。6)通过检测所有支架的机械特性、吸水能力和生物降解能力,评估“G-n HA”是否可以作为软骨组织工程应用的候选材料。7)采用MTT法与AO/EB染色法,评估样品内山羊TMJ关节盘细胞的增殖活性。8)体内实验以大鼠膝关节缺损为模型,共选用56只大鼠,即112例膝关节缺损样本,其中16个缺损作为对照组,剩余96个缺损平均分为6个实验组(“BMSCs”组;“G-n HA”组;“0%n HA+BMSCs”组;“40%n HA+BMSCs”组;“70%n HA+BMSCs”组和“G-n HA+BMSCs”组)。在6周和12周,对样本依次进行大体观察、Micro-CT扫描、组织学检查和免疫组化染色分析。结果:1)流变学测试证实了三种生物墨水的可打印性。2)四组3D打印的n HA/水凝胶复合支架具有良好的成形性、较好的抗弯性能。3)SEM结果表明,所有支架都具有连续多孔的结构。梯度支架的孔径范围较广,便于促进软骨细胞的活性和细胞外基质的分泌,这对骨软骨组织的构建十分有利。4)FTIR结果进一步证实了n HA成功地融合到支架内。5)XRD显示,纯水凝胶没有明显的特征峰,其余组特征峰的衍射强度随支架内n HA含量的升高而增强。6)拉伸强度由高到低依次为:支架“40%n HA”>支架“G-n HA”>支架“70%n HA”>支架“0%n HA”。在压缩性能的比较中,“G-n HA”组的压缩性能最强,达到了900 KPa。7)MTT检测结果显示:“G-n HA”组的细胞数略低于对照组,但明显高于其他实验组。同时,AO/EB染色结果证明了材料的生物安全性。8)支架“G-n HA”在7h内达到溶胀平衡,其溶胀率增加到6.0,在合适的范围之内。9)四组水凝胶在28天内逐渐降解。在第28天,“0%n HA”、“40%n HA”、“70%n HA”和“G-n HA”的降解率分别为29%、21%、24%和26%。对降解4周后的支架组进行电镜扫描,结果表明,样品的孔径均明显增大。10)载BMSCs的“G-n HA”组具有最佳的骨软骨缺损修复效果,主要表现在以下几个方面:1)缺损区的边界因与邻近正常组织相似的内容物和组织的增加而逐渐变得模糊;2)缺损处被覆盖的新生组织从基本的纤维组织、纤维和软骨混合物向最终的透明软骨样和骨样组织转化;3)随着缺损区内容物的增加,缺损逐渐变平,然而,对照组和BMSCs组有明显的塌陷。在6周和12周时,“G-n HA+BMSCs”组再生组织的ICRS评分和组织学评分均高于其它组。结论:体外实验表明,梯度水凝胶支架组具有多孔的微观结构、显着的力学性能、适宜的降解性、高度的结构完整性和优异的生物相容性等特性。基于对各组样本大体观察、Micro-CT扫描、组织化学和免疫组织化学结果的分析,体内研究表明,载BMSCs的梯度支架组具有最佳的体内修复效果,证实了其能够促进软骨和软骨下骨同时再生的能力。
二、纳米羟基磷灰石的研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纳米羟基磷灰石的研究进展(论文提纲范文)
(1)羟基磷灰石表面改性作为组织工程骨支架的应用优势(论文提纲范文)
文章快速阅读: |
文题释义: |
0引言Introduction |
1 资料和方法Data and methods |
1.1 资料来源 |
1.2 纳入与排除标准 |
1.3 数据提取 |
1.4 质量评价 |
2 结果Results |
2.1 表面活性剂 |
2.2 硅烷偶联剂 |
2.3 接枝聚合物改性 |
3 结论及展望Conclusions and prospects |
(2)基于矿物质的止血材料研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 多聚糖类止血材料 |
1.1.1 壳聚糖类止血材料 |
1.1.2 葡聚糖类止血材料 |
1.1.3 含矿物质的多聚糖类止血材料 |
1.2 生物制品止血材料 |
1.2.1 多肽类止血材料 |
1.2.2 纤维蛋白胶类止血材料 |
1.2.3 含矿物质的生物制品类止血材料 |
1.3 羟基磷灰石与止血材料 |
1.3.1 羟基磷灰石的研究进展 |
1.3.2 羟基磷灰石在止血材料中的应用 |
1.4 基于静电纺丝技术的止血材料 |
1.4.1 静电纺丝技术的研究进展 |
1.4.2 静电纺丝技术在止血材料中的应用 |
1.5 止血机理研究 |
1.5.1 常见的止血机理理论 |
1.5.2 钙在凝血反应中的作用机理 |
1.6 论文的研究思路与主要内容 |
2 纳米羟基磷灰石/聚多巴胺止血材料的制备及止血性能研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 主要试剂及提纯方法 |
2.1.2 HAP/PDA止血材料的制备 |
2.1.3 HAP/PDA止血材料的材料表征 |
2.1.4 体外止血与体内止血情况 |
2.1.5 HAP/PDA止血材料的止血机理探究 |
2.1.6 HAP/PDA止血材料的生物相容性分析 |
2.1.7 数据分析方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 HAP/PDA止血材料的表征 |
2.2.2 HAP/PDA止血材料的体外和体内止血 |
2.2.3 HAP/PDA止血材料的止血机理 |
2.2.4 生物相容性 |
2.2.5 HAP/PDA止血材料的止血机理总结 |
2.3 本章小结 |
3 基于静电纺丝制备的聚乙烯醇/高岭土止血膜 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 主要试剂与仪器 |
3.1.2 材料制备 |
3.1.3 静电纺丝止血膜的制备 |
3.1.4 材料形貌表征和元素分析 |
3.1.5 止血性能测试 |
3.1.6 止血性能测试 |
3.1.7 生物相容性测试 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 材料制备 |
3.2.2 材料形貌表征和元素分析 |
3.2.3 止血性能分析 |
3.2.4 止血机理分析 |
3.2.5 生物相容性测试 |
3.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表科研成果情况 |
致谢 |
(3)Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂低温催化CO(优先)氧化(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述与课题选择 |
1.1 前言 |
1.2 CO低温氧化催化剂的研究进展 |
1.2.1 贵金属催化剂 |
1.2.2 非贵金属氧化物催化剂 |
1.2.3 负载型Wacker催化剂 |
1.3 富氢条件下CO优先氧化催化剂的研究进展 |
1.3.1 铂族贵金属催化剂 |
1.3.2 金基贵金属催化剂 |
1.3.3 非贵金属氧化物催化剂 |
1.4 羟基磷灰石的研究现状 |
1.5 选题依据与研究内容 |
第二章 实验试剂、仪器及表征手段 |
2.1 主要试剂和仪器 |
2.1.1 试剂 |
2.1.2 仪器 |
2.2 催化剂表征 |
2.2.1 元素分析 |
2.2.2 N_2-物理吸附 |
2.2.3 XRD |
2.2.4 TEM |
2.2.5 HAADF-STEM和 EDS-Mapping |
2.2.6 FT-IR |
2.2.7 Raman |
2.2.8 H_2-TPR |
2.2.9 CO_2-TPD |
2.2.10 XPS |
2.2.11 CO原位红外分析 |
2.3 实验装置 |
2.3.1 CO催化氧化反应评价 |
2.3.2 CO优先氧化反应评价 |
2.3.3 原料气中水汽引入装置 |
第三章 钠修饰对Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂结构及其CO低温氧化性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备 |
3.3 CO催化氧化性能 |
3.4 催化剂表征结果 |
3.4.1 元素分析 |
3.4.2 XRD分析 |
3.4.3 N_2-physisorption分析 |
3.4.4 FT-IR分析 |
3.4.5 XPS分析 |
3.4.6 H_2-TPR分析 |
3.4.7 CO_2-TPD分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 载体制备方法对Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂结构及其CO低温氧化性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂制备 |
4.3 CO催化氧化性能 |
4.4 催化剂表征结果 |
4.4.1 元素分析 |
4.4.2 N_2-physisorption分析 |
4.4.3 XRD分析 |
4.4.4 FT-IR分析 |
4.4.5 H_2-TPR分析 |
4.4.6 CO_2-TPD分析 |
4.4.7 XPS分析 |
4.4.8 In-situ CO-DRIFTS分析 |
4.4.9 Pd-Cu/HAP催化剂上CO低温氧化反应机理探究 |
4.5 本章小结 |
第五章 铁修饰对Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂结构及其低温CO优先氧化性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂制备 |
5.3 CO优先氧化性能 |
5.4 催化剂表征结果 |
5.4.1 XRD分析 |
5.4.2 N_2-physisorption分析 |
5.4.3 Raman分析 |
5.4.4 (HR)TEM和 HAADF-STEM分析 |
5.4.5 H_2-TPR分析 |
5.4.6 XPS分析 |
5.4.7 In-situ CO-DRIFTS分析 |
5.4.8 催化剂反应前后的XRD和 H_2-TPR分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 引言 |
6.2 论文工作总结 |
6.3 创新性 |
6.4 后续工作设想 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(4)含稀土碳酸化羟基磷灰石材料的制备及其应用于骨修复的实验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 口腔颌面部骨的形成和缺损修复 |
1.1.1 口腔颌面部骨的形成与自修复过程 |
1.1.2 口腔颌面部骨缺损疾病的治疗方法 |
1.2 口腔颌面部骨组织工程概述 |
1.2.1 骨组织工程中的种子细胞 |
1.2.2 骨组织工程中常用的生长因子及其功能简介 |
1.2.3 骨组织工程中常用的支架体系 |
1.3 骨缺损修复材料简介 |
1.3.1 骨修复材料的研究现状及性能要求 |
1.3.2 天然及人工合成的骨修复材料 |
1.3.3 骨组织中的羟基磷灰石 |
1.3.4 用于骨再生的支架材料 |
1.3.5 稀土在生物医学材料中的作用 |
1.4 本论文的设计思路和技术路线 |
1.4.1 设计思路 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 碳酸化及稀土掺杂的羟基磷灰石仿生骨粉的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器与试剂 |
2.2.1 仪器 |
2.2.2 试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 钙-磷-碳酸体系的热力学平衡相图计算 |
2.3.2 碳酸化羟基磷灰石纳米骨粉的制备 |
2.3.3 碳酸化羟基磷灰石纳米骨粉的结构表征 |
2.3.4 碳酸根取代度的确定 |
2.3.5 形貌与化学组成分析 |
2.3.6 碳酸化羟基磷灰石纳米骨粉的稀土荧光标记检测 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 模拟生物矿化环境下的钙-磷-碳酸根热力学平衡相图与矿化因素 |
2.4.2 碳酸化羟基磷灰石材料的结构 |
2.4.3 碳酸化及矿化环境调控对羟基磷灰石形貌的影响 |
2.4.4 碳酸根取代度的确定 |
2.4.5 稀土离子标记的碳酸化羟基磷灰石可控制备及光谱性质 |
2.5 本章小结 |
第三章 小鼠胚胎成骨细胞前体细胞实验检测稀土掺杂及碳酸根取代的羟基磷灰石材料的生物学性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 MC3T3-E1 细胞培养 |
3.3.2 使用荧光染色观察细胞形态 |
3.3.3 使用CCK-8 法检测细胞增殖 |
3.3.4 使用活细胞/死细胞染色检测细胞的生长活性 |
3.3.5 使用碱性磷酸酶染色检测ALP活性 |
3.3.6 使用ALP定量检测试剂盒检测ALP活性 |
3.3.7 茜素红染色检测细胞形成的钙结节 |
3.3.8 Western blot检测各组材料对细胞成骨分化的影响 |
3.3.9 使用三维打印机打印支架 |
3.3.10 支架的形貌及成份表征 |
3.3.11 扫描电镜检测细胞在支架上的黏附 |
3.3.12 使用CCK-8 检测细胞在支架上的增殖 |
3.3.13 使用活细胞/死细胞染色检测细胞在支架上的生长活性 |
3.3.14 使用ALP染色检测支架上细胞的ALP活性 |
3.3.15 统计学分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 MC3T3-E1 细胞的培养 |
3.4.2 各组材料浸提液对细胞形态的影响 |
3.4.3 各组材料浸提液对细胞增殖的影响 |
3.4.4 各组材料浸提液对细胞生长活性的影响 |
3.4.5 各组材料浸提液对细胞ALP染色的影响 |
3.4.6 各组材料浸提液对细胞ALP活性影响的定量分析 |
3.4.7 各组材料浸提液对细胞体外矿化的影响 |
3.4.8 各组材料浸提液对细胞分泌成骨特异性蛋白的影响 |
3.4.9 三维打印支架的宏观外形 |
3.4.10 三维打印支架的微观形貌、组分表征 |
3.4.11 细胞在各组三维打印支架上的黏附 |
3.4.12 细胞在各组三维打印支架上的增殖 |
3.4.13 细胞在各组三维打印支架上的生长活性 |
3.4.14 细胞在各组三维打印支架上的ALP活性 |
3.5 本章小结 |
第四章 稀土掺杂及碳酸根取代的羟基磷灰石支架促大鼠颅骨缺损修复的实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 大鼠颅骨缺损模型建立及分组 |
4.3.2 术后大体观察 |
4.3.3 术后影像学观察 |
4.3.4 组织学观察染色 |
4.3.5 Masson染色 |
4.3.6 体内生物安全性评价 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 大鼠临界骨缺损模型的建立 |
4.4.2 动物处死后标本的获取 |
4.4.3 动态Micro-CT观察缺损颅骨的修复 |
4.4.4 术后组织学检测 |
4.4.5 Masson染色表征 |
4.4.6 支架促血管再生 |
4.4.7 支架的体内安全性结果分析 |
4.4.8 支架促成骨性能讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本论文的主要创新点 |
5.2 全文结论 |
5.3 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(5)功能化生物炭对风沙土磷有效性的调控作用及其微生物群落变化的响应过程(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 土壤中的磷素 |
1.1.1 土壤中磷的概况 |
1.1.2 土壤中磷的形态及分析方法 |
1.1.3 土壤中磷的淋溶 |
1.2 生物炭对土壤中磷的影响 |
1.3 腐殖酸概述 |
1.3.1 腐殖酸对土壤中磷素的影响 |
1.3.2 腐殖酸与生物炭联合施用的研究 |
1.4 纳米羟基磷灰石概述 |
1.4.1 纳米羟基磷灰石 |
1.4.2 纳米羟基磷灰石与生物炭联合施用 |
1.4.3 纳米羟基磷灰石与生物炭联合施用的研究现状与进展 |
1.5 施用生物炭对土壤微生物群落的调控作用 |
1.6 研究内容及意义 |
第二章 功能化生物炭的制备及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 主要试剂 |
2.2.2 主要仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 生物炭的来源与制备 |
2.3.2 纳米羟基磷灰石的合成 |
2.3.3 纳米羟基磷灰石与生物炭的交联制备 |
2.3.4 腐殖酸包埋纳米羟基磷灰石生物炭复合材料的制备 |
2.4 材料的表征与检测 |
2.4.1 扫描电镜、透射电镜、能量色散X射线光谱分析 |
2.4.2 傅里叶红外衍射光谱分析 |
2.4.3 X射线衍射分析 |
2.4.4 全自动比表面积和孔径分析 |
2.5 结果 |
2.6 讨论 |
第三章 功能化生物炭对土壤理化及磷形态转化的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 供试土壤 |
3.2.2 主要试剂 |
3.2.3 主要仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 土壤自然培养实验 |
3.3.2 无菌土壤培养实验 |
3.3.3 土壤理化的测定与分析 |
3.3.4 土壤磷分级的检测与分析 |
3.3.5 不同提取液中磷的测定 |
3.3.6 土柱淋溶模拟试验 |
3.3.7 数据处理与分析 |
3.4 结果 |
3.4.1 功能化生物炭对土壤理化性质的影响 |
3.4.2 功能化生物炭对土壤磷形态的影响 |
3.4.3 功能化生物炭使用过程中磷的淋溶能力 |
3.5 讨论 |
第四章 功能化生物炭对微生物群落的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及仪器 |
4.2.1 主要试剂 |
4.2.2 主要仪器设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 土壤DNA的提取 |
4.3.2 细菌与真菌群落分析以及phoD编码功能微生物分析 |
4.4 结果 |
4.4.1 功能化生物炭施用对细菌与真菌群落Alpha多样性的影响 |
4.4.2 功能化生物炭对细菌与真菌群落的组成与结构的影响 |
4.4.3 功能化生物炭施用对phoD编码功能微生物群落的调控 |
4.4.4 土壤微生物群落与环境因子的关联分析 |
4.5 讨论 |
第五章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(6)工程纳米羟基磷灰石佐剂的免疫调控能力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 疫苗的分类 |
1.2.1 预防性疫苗和治疗性疫苗 |
1.2.2 活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗 |
1.2.3 佐剂使用的必要性 |
1.3 无机颗粒佐剂及其免疫调节作用 |
1.3.1 铝盐佐剂 |
1.3.2 介孔二氧化硅 |
1.3.3 氧化锌 |
1.3.4 金纳米颗粒 |
1.4 磷酸钙佐剂在不同抗原模型中的佐剂效应 |
1.4.1 磷酸钙佐剂在全病毒疫苗中的应用 |
1.4.2 磷酸钙佐剂在蛋白或蛋白基疫苗中的应用 |
1.4.3 磷酸钙佐剂在DNA疫苗中的应用 |
1.5 磷酸钙佐剂发挥免疫调节能力的可能机制 |
1.5.1 抗原储库效应 |
1.5.2 NLRP3 炎性小体的激活 |
1.5.3 增强抗原递呈和摄取 |
1.6 选题依据及研究思路 |
2 羟基磷灰石纳米颗粒的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 试剂与仪器 |
2.2.1 试剂与药品 |
2.2.2 仪器与设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 水热法制备羟基磷灰石纳米颗粒 |
2.3.2 透射电镜分析纳米颗粒形貌及尺寸 |
2.3.3 纳米颗粒水力学半径、zeta电势的测定 |
2.3.4 纳米颗粒的X-射线衍射图谱分析 |
2.3.5 数据统计学分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 不同特性羟基磷灰石纳米颗粒的制备 |
2.4.2 羟基磷灰石纳米颗粒的形貌及尺寸 |
2.4.3 羟基磷灰石纳米颗粒的水力学粒径和zeta电势 |
2.4.4 羟基磷灰石纳米颗粒的晶体结构 |
2.5 本章小结 |
3 羟基磷灰石纳米颗粒体外免疫调节能力的探究 |
3.1 引言 |
3.2 试剂与仪器 |
3.2.1 细胞培养 |
3.2.2 试剂与药品 |
3.2.3 仪器与设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 羟基磷灰石纳米颗粒的细胞毒性测定 |
3.3.2 纳米颗粒诱导细胞膜去极化的测定 |
3.3.3 共聚焦显微镜和流式细胞仪测定纳米颗粒的胞吞和胞内定位 |
3.3.4 纳米颗粒诱导溶酶体损伤和cathepsin B释放的测定 |
3.3.5 纳米颗粒内毒素水平的测定 |
3.3.6 纳米颗粒诱导IL-1β产生的测定 |
3.3.7 纳米颗粒在吞噬溶酶体模拟液中溶解度的测定 |
3.3.8 纳米颗粒诱导线粒体膜电位下降和线粒体活性氧产生的测定 |
3.3.9 数据统计学分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 羟基磷灰石纳米颗粒诱导物化特性-依赖的细胞膜去极化及胞吞 |
3.4.2 羟基磷灰石纳米颗粒诱导溶酶体和线粒体损伤并导致NLRP3 炎性小体的激活和IL-1β的产生 |
3.5 本章小结 |
4 羟基磷灰石纳米颗粒体内佐剂效应的探究 |
4.1 引言 |
4.2 试剂与仪器 |
4.2.1 试剂与药品 |
4.2.2 仪器与设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 羟基磷灰石纳米颗粒对乙肝表面抗原的吸附 |
4.3.2 实验动物的疫苗接种 |
4.3.3 纳米颗粒引发的乙肝表面抗原特异性血清免疫球蛋白的测定 |
4.3.4 IFN-γ在 CD8~+T 细胞中的分泌 |
4.3.5 CD8~+T 细胞表面杀伤介质的表达 |
4.3.6 纳米颗粒在腹腔注射后对免疫细胞的招募 |
4.3.7 纳米颗粒在注射部位诱导抗原储库的形成 |
4.3.8 数据统计学分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 羟基磷灰石纳米颗粒在乙肝表面抗原接种模型中的佐剂效应 |
4.4.2 羟基磷灰石纳米颗粒在注射部位增强细胞招募和抗原保留 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(7)部分脱蛋白骨和Ⅰ型胶原制备新型生物工程骨支架研究(论文提纲范文)
缩略词表 |
中文摘要 |
Abstract |
第一章 部分脱蛋白骨/Ⅰ型胶原复合支架的制备和性能检测 |
1.前言 |
2.材料与方法 |
3.结果 |
4.讨论 |
5.结论 |
6.参考文献 |
第二章 骨髓间充质干细胞的体外培养和鉴定 |
1.前言 |
2.材料与方法 |
3.结果 |
4.讨论 |
5.结论 |
6.参考文献 |
第三章 部分脱蛋白骨/Ⅰ型胶原复合支架的细胞相容性研究 |
1.引言 |
2.材料与方法 |
3.结果 |
4.讨论 |
5.结论 |
6.参考文献 |
全文总结 |
综述 羟基磷灰石表面改性作为组织工程骨支架的应用优势 |
参考文献 |
攻读学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(8)ZnO/HA复合材料的体内生物相容性及骨修复能力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 骨缺损 |
1.1.1 治疗方法 |
1.2 纳米羟基磷灰石作为骨修复材料的研究进展 |
1.2.1 nHA的合成方法 |
1.2.2 nHA的优势 |
1.2.3 nHA用于修复骨缺损 |
1.3 锌元素在HA基骨修复材料上应用的国内外研究进展 |
1.3.1 锌的生理作用 |
1.3.2 锌元素在HA基骨修复材料上的应用 |
1.4 课题的研究意义及内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 前期工作研究基础 |
1.4.3 研究内容 |
第二章 多孔ZnO/HA复合材料的制备及表征 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 主要实验试剂和耗材 |
2.1.2 主要实验仪器 |
2.2 制备多孔ZnO/HA复合材料 |
2.3 多孔ZnO/HA复合材料的表征 |
2.3.1 外观形貌观察 |
2.3.2 XRD分析 |
2.3.3 SEM观察 |
2.3.4 力学性能检测 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 外观形貌观察 |
2.4.2 XRD分析 |
2.4.3 SEM观察 |
2.4.4 力学性能检测 |
2.5 本章小结 |
第三章 多孔ZnO/HA复合材料的体内生物相容性评价 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 实验动物 |
3.1.2 主要实验试剂和耗材 |
3.1.3 主要实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 皮肤刺激实验 |
3.2.2 急性全身毒性试验 |
3.2.3 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 皮肤刺激实验 |
3.3.2 急性全身毒性试验 |
3.4 本章小结 |
第四章 多孔ZnO/HA复合材料的体内骨修复能力研究 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 实验动物 |
4.1.2 主要实验试剂和耗材 |
4.1.3 主要实验仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 建立兔双侧桡骨骨缺损模型 |
4.2.2 手术后常规饲养观察 |
4.2.3 血常规、血生化检测 |
4.2.4 血锌检测 |
4.2.5 X射线检测 |
4.2.6 Micro-CT检测 |
4.2.8 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 手术后常规饲养观察 |
4.3.2 血常规、血生化检测 |
4.3.3 血锌检测 |
4.3.4 X射线检测 |
4.3.5 Micro-CT检测 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)3D打印组织工程人工骨的制备及生物学性能研究(论文提纲范文)
中英缩略词对照表 |
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 3D打印技术在骨科中的应用进展 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)3D打印梯度纳米羟基磷灰石基水凝胶有效修复大鼠骨软骨缺损(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 软骨的结构与特性 |
1.1.2 关节软骨缺损的分类 |
1.1.3 软骨缺损现有的治疗方法及局限性 |
1.2 组织工程与软骨修复 |
1.2.1 组织工程中的支架 |
1.2.2 组织工程中的种子细胞 |
1.3 梯度支架在软骨组织工程中的研究现状 |
1.4 3D打印技术在软骨组织工程中的应用现状 |
1.5 选题依据和研究思路 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究思路 |
第二章 3D打印梯度纳米羟基磷灰石基水凝胶支架的制备与性能研究 |
2.1 主要材料、试剂及仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 水凝胶墨水的制备 |
2.2.2 墨水的粘度及流变性能表征 |
2.2.3 3D打印水凝胶支架的方法 |
2.2.4 3D打印支架的结构表征 |
2.2.4.1 FTIR测试 |
2.2.4.2 XRD测试 |
2.2.4.3 SEM表征 |
2.2.5 力学性能测试 |
2.2.6 细胞相容性测试 |
2.2.7 溶胀性能测试 |
2.2.8 降解性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 墨水的粘度及流变性能测试 |
2.3.2 3D打印水凝胶支架 |
2.3.3 水凝胶支架的结构表征结果 |
2.3.3.1 FTIR测试 |
2.3.3.2 XRD测试 |
2.3.3.3 SEM表征 |
2.3.4 力学性能 |
2.3.5 细胞相容性 |
2.3.6 溶胀性能 |
2.3.7 降解性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 3D打印梯度水凝胶支架对骨软骨缺损修复效果的研究 |
3.1 实验材料、仪器与设备 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 动物分组 |
3.2.2 缺损建模 |
3.2.3 动物处死与标本采集 |
3.2.4 大体观察及评估 |
3.2.5 Micro-CT扫描 |
3.2.6 组织学评分 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 大体标本观察 |
3.3.2 Micro-CT观察 |
3.3.3 组织学观察与分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 总结与展望 |
4.1 主要结论 |
4.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
临床病例 微种植钉支抗远移上颌牙列一例 |
一、一般检查 |
二、模型分析 |
三、辅助检查 |
四、诊断 |
五、存在问题 |
六. 治疗方案 |
七. 矫治过程 |
八. 矫治体会 |
参考文献 |
四、纳米羟基磷灰石的研究进展(论文参考文献)
- [1]羟基磷灰石表面改性作为组织工程骨支架的应用优势[J]. 侯建飞,王福科,杨桂然,廖欣宇,贾笛,刘德健. 中国组织工程研究, 2022(10)
- [2]基于矿物质的止血材料研究[D]. 龚孟翔. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]Pd-Cu/羟基磷灰石催化剂低温催化CO(优先)氧化[D]. 李潇. 山西大学, 2021
- [4]含稀土碳酸化羟基磷灰石材料的制备及其应用于骨修复的实验研究[D]. 刘鹏. 吉林大学, 2021(01)
- [5]功能化生物炭对风沙土磷有效性的调控作用及其微生物群落变化的响应过程[D]. 胡莹玮. 西北农林科技大学, 2021
- [6]工程纳米羟基磷灰石佐剂的免疫调控能力研究[D]. 张磊. 大连理工大学, 2021(01)
- [7]部分脱蛋白骨和Ⅰ型胶原制备新型生物工程骨支架研究[D]. 侯建飞. 昆明医科大学, 2021
- [8]ZnO/HA复合材料的体内生物相容性及骨修复能力研究[D]. 李晶莹. 昆明理工大学, 2021(02)
- [9]3D打印组织工程人工骨的制备及生物学性能研究[D]. 王晓东. 遵义医科大学, 2021(01)
- [10]3D打印梯度纳米羟基磷灰石基水凝胶有效修复大鼠骨软骨缺损[D]. 张慧. 兰州大学, 2021