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典型土壤活性组分对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制
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作者 高钲媛 谷成刚 +5 位作者 范秀丽 沈乐祖 卞永荣 杨兴伦 王芳 蒋新 《土壤》 北大核心 2025年第2期342-352,共11页
本研究选择高效降解真菌Talaromyces flavus LZM1,联合扫描电子显微镜–X射线能谱仪(SEM-EDS)和液相质谱–飞行时间质谱联用仪(LC-QTOF)技术,系统解析了土壤活性组分(蒙脱土(MMT)、胡敏酸(HA)及其混合组分(MMT-HA))对烟嘧磺隆微生物降... 本研究选择高效降解真菌Talaromyces flavus LZM1,联合扫描电子显微镜–X射线能谱仪(SEM-EDS)和液相质谱–飞行时间质谱联用仪(LC-QTOF)技术,系统解析了土壤活性组分(蒙脱土(MMT)、胡敏酸(HA)及其混合组分(MMT-HA))对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制。研究发现,土壤单一MMT、HA或混合活性组分MMT-HA能够通过提供微生物栖生表面环境或能源代谢物质,改变微生物菌丝体结构形态,改善微生物细胞及污染物代谢降解活性,并显著改变了烟嘧磺隆微生物降解反应动力学从一级转变为零级。这不仅有助于提升微生物高污染胁迫适应性,也利于降低关键降解产物如2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶(ADMP)的土壤相间迁移性和次生毒性。土壤活性组分与微生物交互作用导致烟嘧磺隆微生物降解反应通路和产物组成变化。研究表明,土壤活性组分可促生微生物苔色酸等抗氧化物质以抵御氧化胁迫,且因苔色酸结合产物形成而降低了ADMP累积水平;相较而言,MMT显著抑制了羟基化产物生成,而HA则显著促生了醇解产物。这不仅有助于深化烟嘧磺隆微生物降解机制认识,也为农田土壤烟嘧磺隆微生物降解性能调控与降解技术发展应用提供了科学依据。 展开更多
关键词 烟嘧磺隆 生物降解 土壤活性组分 降解产物组成 调节机制
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介孔生物活性玻璃介孔结构对生物活性的影响及其应用
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作者 钱进 陈毅 张海悦 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期356-361,366,共7页
介孔生物活性玻璃因具有较大的比表面积、可调控的介孔结构以及良好的生物相容性,使其能以可控的方式释放离子,为其在生物材料领域的应用提供了巨大潜力。介孔生物五活性玻璃作为一种新型的生物材料,尤其在骨组织修复、口腔修复方面的... 介孔生物活性玻璃因具有较大的比表面积、可调控的介孔结构以及良好的生物相容性,使其能以可控的方式释放离子,为其在生物材料领域的应用提供了巨大潜力。介孔生物五活性玻璃作为一种新型的生物材料,尤其在骨组织修复、口腔修复方面的研究较为热门。从介孔生物活性玻璃的基本概念入手,着重介绍其介孔结构对生物活性影响和介孔生物活性玻璃的应用前景,并对介孔生物活性玻璃未来在生物医学领域的发展进行总结和展望。 展开更多
关键词 介孔生物活性玻璃 介孔结构 骨组织修复 生物医学
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负载不同金属离子生物活性玻璃的研究进展及应用
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作者 温馨 陈毅 张海悦 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期367-374,共8页
生物活性玻璃是一类能对机体组织进行修复、替代与再生的材料,在生理环境下可通过其表面的矿化沉积作用生成一种类骨的碳酸羟基磷灰石矿化层,从而实现材料与宿主组织的化学键合,具有良好的生物相容性,已被研究应用于多种领域。其是无规... 生物活性玻璃是一类能对机体组织进行修复、替代与再生的材料,在生理环境下可通过其表面的矿化沉积作用生成一种类骨的碳酸羟基磷灰石矿化层,从而实现材料与宿主组织的化学键合,具有良好的生物相容性,已被研究应用于多种领域。其是无规则网络结构的无机非晶态材料,理化和生物学性能受玻璃网络结构等因素影响,可通过改变组成或添加微量离子调控性能。相较于传统的熔融法,溶胶-凝胶法制备的生物活性玻璃具有结构松散等特点,通过加入微量元素如铜、镁、银、锌等金属离子可以进一步提高其性能,包括抗菌、成骨和抗炎性能等。简述了掺杂不同金属离子生物活性玻璃的研究以及其在骨修复、创面愈合以及牙科等领域的应用。 展开更多
关键词 生物活性玻璃 金属离子 骨修复
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铜离子掺杂径向介孔生物活性玻璃复合微球的制备及性能研究
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作者 李柯廷 李政 +1 位作者 尤德强 王小健 《材料工程》 北大核心 2025年第8期93-100,共8页
介孔生物活性玻璃(MBG)因其具有良好的生物活性、高比表面积以及有序介孔结构,在骨修复领域具有良好的应用前景。而添加治疗性无机离子或有机分子可以赋予更多的生物学特性。通过微乳液辅助溶胶-凝胶法合成了掺杂铜离子(摩尔分数分别为1... 介孔生物活性玻璃(MBG)因其具有良好的生物活性、高比表面积以及有序介孔结构,在骨修复领域具有良好的应用前景。而添加治疗性无机离子或有机分子可以赋予更多的生物学特性。通过微乳液辅助溶胶-凝胶法合成了掺杂铜离子(摩尔分数分别为1%,3%,5%)的径向结构介孔生物活性玻璃复合微球。结果表明,复合微球保留了MBG原有的球形形态和介孔结构,孔径为10~20 nm,粒径为250~310 nm。随铜离子含量的增加复合微球的比表面积从336.5 m^(2)/g降低为149.1 m^(2)/g。复合微球快速诱导了磷灰石的形成,显示出良好的生物活性。铜的引入显著提升了MBG的抗菌性,随着铜含量的增加复合微球的抗菌性随之增强,其中5Cu-MBG和大肠杆菌共培养24 h后的抗菌率达80%以上。 展开更多
关键词 介孔生物活性玻璃 抗菌 生物活性
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生物活性玻璃45S5通过细胞自噬促进根尖牙乳头细胞成牙本质方向分化
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作者 刘炜林 苏灿 崔彩云 《华西口腔医学杂志》 北大核心 2025年第1期37-45,共9页
目的45S5促进根尖牙乳头细胞(APCs)成牙本质方向分化作用机制仍不明确,本研究旨在探讨细胞自噬参与生物活性玻璃45S5促进APCs成牙本质方向分化的作用。方法体外分离培养APCs,流式细胞术鉴定细胞组织来源。配置1 mg/mL 45S5浸提培养液,检... 目的45S5促进根尖牙乳头细胞(APCs)成牙本质方向分化作用机制仍不明确,本研究旨在探讨细胞自噬参与生物活性玻璃45S5促进APCs成牙本质方向分化的作用。方法体外分离培养APCs,流式细胞术鉴定细胞组织来源。配置1 mg/mL 45S5浸提培养液,检测pH和离子浓度。实验分为对照组、45S5组和3-甲基腺嘌呤(3-MA)45S5组,45S5组为1 mg/mL 45S5诱导培养APCs,3-MA 45S5组为1 mg/mL 45S5中加入自噬抑制剂(3-MA)。免疫印迹法(Western blot)检测各组诱导培养24 h后自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3β(LC3B)和P62的表达,实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测诱导培养7 d后骨涎蛋白(BSP)、Runt相关转录因子2(Runx2)、牙本质涎磷蛋白(DSPP)和牙本质基质蛋白-1(DMP-1)的表达,细胞碱性磷酸酶(ALP)染色分析诱导培养7 d细胞ALP活性,茜素红染色分析诱导培养21 d矿化结节形成。结果45S5浸提培养液的pH为8.65±0.01,与对照组差异无统计学意义(P>0.05);45S5诱导培养液的硅离子浓度为(1.56±0.07)mmol/L,高于对照组(0.08±0.01)mmol/L(P<0.05);45S5浸提培养液的钙离子浓度为(1.57±0.15)mmol/L,与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。Western blot结果显示,与对照组相比,45S5组LC3B-Ⅱ/Ⅰ比值升高、P62表达降低(P<0.05);与45S5组相比,3-MA 45S5组LC3B-Ⅱ/Ⅰ比值降低、P62表达升高(P<0.05)。RT-qPCR结果显示,与对照组相比,45S5组BSP、Runx2、DMP-1和DSPP表达增加;与45S5组相比,3-MA 45S5组BSP、Runx2、DMP-1和DSPP表达降低(P<0.05)。ALP染色和茜素红染色分析结果显示,与对照组相比,45S5组ALP活性增强,矿化结节形成增多;与45S5组相比,3-MA 45S5组ALP活性降低,矿化结节形成减少。结论1 mg/mL 45S5体外通过细胞自噬促进APCs成牙本质方向分化。 展开更多
关键词 成牙本质分化 根尖牙乳头细胞 自噬 生物活性玻璃45S5
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基于GC-MS法分析3种悬钩子属植物的脂溶性成分及生物活性研究
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作者 张柯媛 胡筱希 +2 位作者 黄周锋 陆国寿 卢文杰 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第3期685-695,共11页
对比研究了3种悬钩子属植物(蔷薇梅、茅梅及覆盆子的脂溶性成分,并探究其体外药理活性。对3种植物的脂溶性进行提取,经气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分离和鉴定3种植物的脂溶性成分,用归一化法测定其相对百分含量,通过DPPH/ABTS^(+)清... 对比研究了3种悬钩子属植物(蔷薇梅、茅梅及覆盆子的脂溶性成分,并探究其体外药理活性。对3种植物的脂溶性进行提取,经气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分离和鉴定3种植物的脂溶性成分,用归一化法测定其相对百分含量,通过DPPH/ABTS^(+)清除自由基方法测定3种植物的抗氧化活性,采用Griess法检测细胞培养液中一氧化氮(NO)的含量,比较了3种植物的脂溶性成分的抗氧化活性和抗炎活性。共鉴定出104个化合物。蔷薇梅、茅梅和覆盆子中分别鉴定出54、51、51种化合物,分别占脂溶性成分总含量的68.33%、84.31%、80.27%;蔷薇梅、茅梅及覆盆子的清除DPPH自由基测定结果的IC50值分别6.67±2.14、0.07±0.02、3.78±1.04 mg/mL,清除ABTS+自由基测定结果的IC50值分别3.27±0.11、0.06±0.01、2.41±1.24 mg/mL,抗炎测定结果,与LPS模型组比较,蔷薇梅及覆盆子处理组的100、50、25μg/mL处理组细胞培养液中NO的含量均显著降低(P<0.01),茅梅处理组100、50μg/mL细胞培养液中NO的含量显著降低(P<0.01),且随着剂量的增加,NO含量有减少的趋势。三种悬钩子属植物中的成分主要是烷烃类、醇类、脂肪酸类成分,3种植物的成分及相对含量具有一定的差异性,显示出较好的抗氧化活性和抗炎活性。 展开更多
关键词 悬钩子属 脂溶成分 气相色谱-质谱联用 生物活性
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化学品强化快速生物降解性测试技术的比对验证研究
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作者 邓桂荣 罗凤娟 +5 位作者 叶芷君 高亮 刘东满 柳燕贞 许玫英 梅承芳 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第1期295-304,共10页
基于最终生物降解率数据开展持久性判定是新化学物质危害性分类的关键内容,也是化学品环境风险管控的重要技术手段。为了评估新建立的化学品强化快速生物降解性标准化测试方法的可行性和结果的可再现性,本研究选取2种化学物质,在5家实... 基于最终生物降解率数据开展持久性判定是新化学物质危害性分类的关键内容,也是化学品环境风险管控的重要技术手段。为了评估新建立的化学品强化快速生物降解性标准化测试方法的可行性和结果的可再现性,本研究选取2种化学物质,在5家实验室中分别进行了基于“快速生物降解性:测压呼吸计量法”的强化试验比对。结果显示,各实验室所得数据的有效性均满足标准要求,2种化学物质的生物降解率均呈正态分布;基于稳健总计统计量的Z比分数分别为-0.946~0.416和-0.526~1.303,即|Z|值均小于2,均为可接受的比对结果。上述结果表明新建立的测试方法具有良好的可行性和再现性,符合对化学品开展强化快速生物降解性测试的要求,适用于标准化测试。本研究为化学品生物降解性研究提供了新的技术手段和参考,并为化学品持久性评估提供了科学依据。 展开更多
关键词 强化快速生物降解试验 实验室间比对 持久评估 稳健统计
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热塑性聚氨酯-硼硅生物玻璃复合纤维膜的制备及其体外生物性能
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作者 高付蕾 刘涛 +1 位作者 胡蝶 丁新波 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第6期100-109,共10页
为了拓宽热塑性聚氨酯(TPU)纤维在骨组织工程领域中的应用范围,以TPU为原料,以硼硅酸盐基生物活性玻璃(SeBSG)为功能性掺杂剂,采用静电纺丝技术制备了不同SeBSG掺杂量的TPU-SeBSG复合纤维膜,并系统研究了SeBSG掺杂量对复合纤维膜的微观... 为了拓宽热塑性聚氨酯(TPU)纤维在骨组织工程领域中的应用范围,以TPU为原料,以硼硅酸盐基生物活性玻璃(SeBSG)为功能性掺杂剂,采用静电纺丝技术制备了不同SeBSG掺杂量的TPU-SeBSG复合纤维膜,并系统研究了SeBSG掺杂量对复合纤维膜的微观形貌、理化性能及相关生物性能的影响。结果表明:随着SeBSG掺杂量的增加,TPU-SeBSG复合纤维膜的纤维平均直径、复合纤维膜的孔隙率和吸水率以及复合纤维膜上的细胞活力值皆呈现先增加后减小的趋势。其中,TPU-SeBSG3复合纤维膜综合性能最好,其孔隙率可高达98%,吸水率较纯TPU纤维膜可增加20.10%,断裂伸长率能够保持在400%以上,且对金黄色葡萄球菌具有显著抗菌性(抑菌率大于90%)。此外,TPU-SeBSG3复合纤维膜能够具有良好的生物相容性及优异的体外生物活性,在骨组织工程领域中具备良好的应用前景。 展开更多
关键词 热塑聚氨酯(TPU) 硼硅酸盐生物活性玻璃(SeBSG) 静电纺丝 体外生物活性 生物相容
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抗菌肽MALK杀菌活性、生物相容性与作用机制
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作者 李毓雯 胡明阳 +2 位作者 赵璐 方禹鑫 董娜 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第2期89-99,共11页
为获得1条具备良好杀菌活性、生物相容性及环境稳定性的铁调素衍生肽,以猪肝脏表达的铁调素Hepcidin为模板,运用截短和氨基酸替换策略获得衍生肽MALK。通过杀菌活性、溶血活性、细胞毒性和稳定性评估其功能特性;运用圆二色谱(CD)及分子... 为获得1条具备良好杀菌活性、生物相容性及环境稳定性的铁调素衍生肽,以猪肝脏表达的铁调素Hepcidin为模板,运用截短和氨基酸替换策略获得衍生肽MALK。通过杀菌活性、溶血活性、细胞毒性和稳定性评估其功能特性;运用圆二色谱(CD)及分子动力学试验,分析MALK二级结构及其与脂质体间的作用关系;利用LPS结合、细菌外膜通透性、内膜通透性及ROS聚集试验探讨其潜在杀菌机制。结果表明:抗菌肽MALK对多种细菌具有广谱杀菌活性,在酸性环境及胃蛋白酶作用下依然保持较强活性,同时具有低溶血性和低细胞毒性。CD光谱及分子动力学的分析结果表明,MALK在模拟疏水环境呈α-螺旋结构;机制研究结果表明,MALK可诱导细菌内膜、外膜通透性升高和细胞内ROS积累,可能通过膜破坏与氧化应激双重机制发挥杀菌作用。综上,MALK具有良好杀菌性能和安全性,有望作为替抗候选肽应用于畜牧领域。 展开更多
关键词 抗菌肽 铁调素 杀菌活性 生物相容 分子动力学 杀菌机制
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泡沫灭火剂快速生物降解性评价与基于四分位稳健分析的试验有效性研究
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作者 杨亮 赵婧 +1 位作者 陈培瑶 张北辰 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第5期681-686,692,共7页
泡沫灭火剂因其具有优异的灭火性能而被大量生产、储备和使用,但也由于产品全生命周期中可能产生不可避免的环境负担而备受关注。为了更加安全科学地使用泡沫灭火剂,提升产品的生态友好属性,对其生物降解能力开展有效评估。本文对比了... 泡沫灭火剂因其具有优异的灭火性能而被大量生产、储备和使用,但也由于产品全生命周期中可能产生不可避免的环境负担而备受关注。为了更加安全科学地使用泡沫灭火剂,提升产品的生态友好属性,对其生物降解能力开展有效评估。本文对比了经典快速生物降解性试验方法的特点和适用性,结合泡沫灭火剂的产品特点,对方法操作进行了优化调整,以AFFF、AFFF/AR、FP和MJAP四种泡沫灭火剂产品为代表进行了方法验证;针对生物降解性试验结果重复性差的问题,对每种试样进行了重复试验,采用经典四分位统计方法进行了数据有效性分析,得到了离群数据的剔除原则,显著提升了生物降解类试验数据结果分析的科学性,同时有利于试验方案的优化改进。 展开更多
关键词 泡沫灭火剂 快速生物降解 稳健统计方法 四分位法
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具有降解原油和产生生物表面活性剂双功能菌株的特性 被引量:1
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作者 李亚君 张宁 +4 位作者 张鹏飞 张瑞昌 周鸣 章春芳 魏学锋 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5293-5302,共10页
从高盐含油废水中分离出一株产生物表面活性剂的菌株YY-1,通过形态学、生理生化特性和16S r RNA序列分析,该菌属于希瓦氏菌属(Shewanella sp.).Shewanella sp.YY-1分泌生物表面活性剂的临界胶束浓度为700mg/L,表面张力为30.76mN/m,且在... 从高盐含油废水中分离出一株产生物表面活性剂的菌株YY-1,通过形态学、生理生化特性和16S r RNA序列分析,该菌属于希瓦氏菌属(Shewanella sp.).Shewanella sp.YY-1分泌生物表面活性剂的临界胶束浓度为700mg/L,表面张力为30.76mN/m,且在较宽的盐度(10~100g/L),温度(25~100℃),pH值(2~10)范围内均表现出良好的化学稳定性.通过薄层色谱、傅立叶红外光谱和气相色谱-质谱分析,生物表面活性剂被鉴定为磷脂类.将菌株Shewanella sp.YY-1应用于原油废水的生物修复中,表现出良好的降解效果,对原油中短链烷烃(C8~C10),中链烷烃(C11~C20),长链烷烃(C21~C44)的去除率可达74.70%,96.68%,99.42%.本研究为生物表面活性剂产生菌在原油废水的生物修复提供优质的菌种来源和理论依据. 展开更多
关键词 原油降解 生物表面活性 分离 希瓦氏菌 生物修复
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生物活性玻璃在骨及软组织修复的研究进展 被引量:1
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作者 吴煌超 孙劲 黄俊涛 《实用医学杂志》 CAS 北大核心 2024年第6期867-869,876,共4页
生物活性玻璃(bioactive glass,BG)因其相容性、生物活性和形成结晶羟基磷灰石层的能力而被用作骨及软组织修复材料的候选。本文介绍了BG离子释放机制,探讨了硼硅酸盐生物活性玻璃(borosilicate bioactive glass, BBG)在骨和软组织修复... 生物活性玻璃(bioactive glass,BG)因其相容性、生物活性和形成结晶羟基磷灰石层的能力而被用作骨及软组织修复材料的候选。本文介绍了BG离子释放机制,探讨了硼硅酸盐生物活性玻璃(borosilicate bioactive glass, BBG)在骨和软组织修复中的应用,并就BBG在骨水泥、支架、水凝胶和纤维研究应用中的潜力及所面临的临床转化挑战展开综述。 展开更多
关键词 生物活性玻璃 骨组织 软组织 修复
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TiO_(2)掺杂含硼生物活性玻璃骨支架的制备与性能研究 被引量:1
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作者 张晖 孙金超 +2 位作者 赵庆娟 潘家芳 谢之逸 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第2期300-307,共8页
采用熔融法制备了不同TiO_(2)掺杂量的含硼45S5生物活性玻璃,其中,TiO_(2)掺杂量分别为0 wt.%、2 wt.%、4 wt.%、6 wt.%、8 wt.%。将制备的玻璃研磨成粉末,与光敏树脂、光引发剂等均匀混合为浆料,先后采用光固化3D打印技术和高温脱脂烧... 采用熔融法制备了不同TiO_(2)掺杂量的含硼45S5生物活性玻璃,其中,TiO_(2)掺杂量分别为0 wt.%、2 wt.%、4 wt.%、6 wt.%、8 wt.%。将制备的玻璃研磨成粉末,与光敏树脂、光引发剂等均匀混合为浆料,先后采用光固化3D打印技术和高温脱脂烧结技术制备出三维多孔骨支架。采用X射线衍射仪(XRD)和万能试验机对支架进行测试分析,并使用扫描电子显微镜(SEM)对在模拟体液(SBF)中浸泡前后的支架进行显微观察,研究了不同TiO_(2)掺杂量对支架力学性能和生物性能的影响。结果表明,掺入的锐钛型TiO_(2)在高温下转变为金红石型,具有稳定结构,有效提升了支架的力学性能。当TiO_(2)掺杂量为4wt.%时,支架的抗压强度达到(12.56±1.06)MPa,符合骨组织工程骨小梁的强度要求,并且支架具有良好的生物活性。 展开更多
关键词 3D打印 45S5生物活性玻璃 多孔骨支架 力学 生物活性
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生物降解渗水地膜覆盖对旱作燕麦土壤酶活性及产量的影响
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作者 胡可欣 米俊珍 +4 位作者 刘景辉 赵宝平 王忠祥 张兰英 崔雪梅 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期816-825,共10页
为探讨生物降解渗水地膜覆盖对黄土高原旱作区穴播燕麦土壤酶活性及产量的影响,于2021年开展了普通地膜、渗水地膜、生物降解渗水地膜3种类型地膜覆盖穴播燕麦研究,以不覆膜为对照(CK),分析不同类型地膜覆盖对旱作燕麦田间水热效应、土... 为探讨生物降解渗水地膜覆盖对黄土高原旱作区穴播燕麦土壤酶活性及产量的影响,于2021年开展了普通地膜、渗水地膜、生物降解渗水地膜3种类型地膜覆盖穴播燕麦研究,以不覆膜为对照(CK),分析不同类型地膜覆盖对旱作燕麦田间水热效应、土壤酶活性及产量的影响。结果表明,与CK相比,覆膜处理苗期地表土壤温度提高了0.04~4.98℃,显著(P<0.05)提高了0~40 cm土层土壤含水量;生物降解渗水地膜显著提高苗期土壤过氧化氢酶、脲酶活性以及成熟期蔗糖酶、脲酶活性,增幅11.03%~39.37%;在抽穗期,上述三种酶活性均达最大,生物降解渗水地膜覆盖处理0~20 cm土层土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性显著提高(增幅分别为0.82%和55.88%)。与CK相比,覆膜处理显著增加了燕麦籽粒产量和生物产量,总体表现为渗水地膜>普通地膜>生物降解渗水地膜>不覆膜,生物降解渗水地膜与普通地膜间无显著差异;生物降解渗水地膜较普通地膜覆盖节约成本1800元·hm^(-2)。综合考虑生态效益和经济效益,推荐在黄土高原旱作区应用生物降解渗水地膜穴播燕麦技术。 展开更多
关键词 生物降解渗水地膜 旱作穴播燕麦 土壤酶活性 产量 经济效益
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生物活性玻璃3D打印仿生支架与不同来源的骨块移植材料在兔颅骨垂直骨增量中成骨的比较研究
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作者 王文洁 郑玲玲 +2 位作者 刘炜 王超 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期116-116,共1页
目的比较3D打印生物活性玻璃仿生支架与异种骨、同种异体骨及自体骨的微观结构特征及体内垂直骨增量的成骨功效。方法仿骨小梁及哈弗森管进行支架设计,并采用A-W生物活性玻璃进行数字光处理3D打印,烧结成型。将3D打印支架与牛异种骨块... 目的比较3D打印生物活性玻璃仿生支架与异种骨、同种异体骨及自体骨的微观结构特征及体内垂直骨增量的成骨功效。方法仿骨小梁及哈弗森管进行支架设计,并采用A-W生物活性玻璃进行数字光处理3D打印,烧结成型。将3D打印支架与牛异种骨块、人同种异体骨块及兔自体骨块进行电镜和Micro-CT扫描,研究其形貌和微观结构特征,并将4种骨移植材料随机植入16只新西兰白兔颅顶骨进行体内垂直骨增量实验。每只兔接受4个不同类型的骨移植物,尺寸均为直径6 mm、高5 mm的圆柱体。采集4、12周兔颅骨样本进行Micro-CT扫描分析及组织切片分析,评估并比较4种骨移植材料新骨的形成。结果4种骨移植材料的多孔微观形貌特征存在显著差异。Micro-CT和组织切片分析显示,4周时,3D打印支架新生骨高度显著高于同种异体骨,新生骨面积显著高于异种骨和兔自体骨。12周时,3D打印支架和异种骨的新生骨高度、面积和体积均显著高于同种异体骨。3D打印支架、异种骨、同种异体骨及兔自体骨的维持空间体积降至74.73±5.23%、77.91±7.03%、29.81±8.09%、47.30±10.94%。结论本研究具有一定局限性。初步表明,生物活性玻璃仿生打印支架与临床产品的骨块移植物相比,在体内促进垂直骨增量方面表现出较快较好的成骨性能。 展开更多
关键词 垂直骨增量 生物活性玻璃 自体骨 异种骨 同种异体骨 3D打印 骨移植材料 仿生支架
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含锶硼硅酸盐生物玻璃的降解性能及体外生物活性 被引量:3
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作者 赵寅生 张欣 +4 位作者 向卫东 王德平 黄文旵 潘浩波 吕维加 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期439-442,共4页
研究了含锶硼硅酸盐玻璃的体外生物活性和降解性。采用熔融法制备不同锶含量(SrO含量为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%(摩尔分数))的硼硅酸盐生物玻璃粉末,粒径范围为150~300μm。将各组玻璃样品浸泡在0.02mol/L的K2HPO4溶液中,置于37℃... 研究了含锶硼硅酸盐玻璃的体外生物活性和降解性。采用熔融法制备不同锶含量(SrO含量为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%(摩尔分数))的硼硅酸盐生物玻璃粉末,粒径范围为150~300μm。将各组玻璃样品浸泡在0.02mol/L的K2HPO4溶液中,置于37℃恒温条件下,进行体外生物矿化反应。通过对反应样品的质量损失以及浸泡液pH值进行测定,并用XRD、FTIR以及SEM对反应过程和反应后产物进行表征。结果表明,含锶的硼硅酸盐玻璃在体外生物矿化反应中被生物降解,并转化为含锶羟基磷灰石,具有很好的生物活性和降解性;同时也观察到玻璃中引入锶元素后,在一定程度上控制玻璃的降解速度,进而控制硼的溶出速度,从一定程度上避免硼溶出速度过高可能带来的风险;ICP的结构也表明,当SrO为6%(摩尔分数),样品中硼元素溶出的速度最低。因此,用锶的含量可控制硼硅酸盐玻璃的降解速度,这种方法将在组织工程领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 氧化锶 硼酸盐生物玻璃 生物降解 生物活性
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Sol-Gel生物活性玻璃降解性能及矿化沉积的体外模拟研究 被引量:6
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作者 赵娜如 王迎军 +2 位作者 陈晓峰 南开辉 杨宇霞 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期723-725,共3页
本研究采用溶胶 -凝胶法制备了CaO P2 O5 SiO2 系统生物活性玻璃粉体 ,并通过成型、烧结工艺制成多孔材料 ,样品在体外模拟实验系统中进行材料降解性能研究。通过测量溶液pH值、Ca2 + 浓度及样品的XRD、SEM、FTIR测试 ,认为生物活性玻... 本研究采用溶胶 -凝胶法制备了CaO P2 O5 SiO2 系统生物活性玻璃粉体 ,并通过成型、烧结工艺制成多孔材料 ,样品在体外模拟实验系统中进行材料降解性能研究。通过测量溶液pH值、Ca2 + 浓度及样品的XRD、SEM、FTIR测试 ,认为生物活性玻璃本身发生降解的同时表面有一层类骨碳酸羟基磷灰石生成。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 生物活性玻璃 体外降解 碳酸羟基磷灰石
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介孔生物活性玻璃的合成工艺研究进展
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作者 陈雨 王雨霏 张凌琳 《材料科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1007-1015,共9页
介孔生物活性玻璃(mesoporous bioactive glass,MBG)在生物医学领域得到了广泛的应用。通过在MBG合成过程中掺加金属离子、改变MBG合成的最终形态或利用MBG进行载药,可以进一步开发MBG的应用可能性。而MBG的合成主要依赖于Sol-gel法和... 介孔生物活性玻璃(mesoporous bioactive glass,MBG)在生物医学领域得到了广泛的应用。通过在MBG合成过程中掺加金属离子、改变MBG合成的最终形态或利用MBG进行载药,可以进一步开发MBG的应用可能性。而MBG的合成主要依赖于Sol-gel法和有机模板法的结合,且引入的有机模板作为结构导向剂可以调控介孔的尺寸、分布和几何排列。合成过程中涉及的金属醇盐化合物、溶剂及催化剂也是关键的调控因素。多个变量之间存在协同和拮抗作用,最终共同影响MBG颗粒的形貌。MBG前体溶液与其他聚合物形成的纤维及支架结构也表现出良好的机械强度和细胞粘附效果,在软硬组织再生工程中应用潜力巨大。本文介绍了近5年MBG颗粒、MBG纤维及MBG支架材料的不同制备工艺进展,比较工艺特点、产物活性及应用前景,并对现有工艺的不足和改进方向进行了讨论和展望,以期为MBG类材料的个性化合成提供有益参考。 展开更多
关键词 介孔生物活性玻璃 SOL-GEL法 喷雾热解法 生物活性
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B、Zn元素掺杂力学增强型45S5生物活性玻璃支架
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作者 谢之逸 赵庆娟 +3 位作者 潘家芳 孙金超 钱建明 张晖 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期5106-5113,共8页
对45S5生物活性玻璃多孔支架进行B、Zn元素的掺杂,B元素有效降低了熔融法制备生物活性玻璃的熔融温度,减轻了高温对45S5玻璃生物活性的损害,SEM观察到掺B后支架显微结构变得更加致密,抗压测试结果显示掺B的玻璃支架抗压强度是纯45S5玻... 对45S5生物活性玻璃多孔支架进行B、Zn元素的掺杂,B元素有效降低了熔融法制备生物活性玻璃的熔融温度,减轻了高温对45S5玻璃生物活性的损害,SEM观察到掺B后支架显微结构变得更加致密,抗压测试结果显示掺B的玻璃支架抗压强度是纯45S5玻璃支架的2~3倍,可达9.68 MPa,表明了B对支架的力学性能亦有明显的提升作用。然而,掺入B元素会降低45S5玻璃支架的体外生物活性,过量的B掺杂还会导致支架被烧毁。在确定B元素的相对最佳掺杂浓度后,向玻璃支架中继续掺入Zn元素,能够提升支架的烧结稳定性,支架的抗压强度可继续增强,最优可达14.52 MPa,能与人体松质骨性能相匹配。同时,在SBF模拟体液中浸泡7天后支架的扫描电镜图展示了Zn元素的掺入,使得45S5玻璃支架的体外生物活性显著提升。总之,对45S5生物玻璃多孔支架进行B、Zn元素共掺,制备出了一种具有良好生物活性的力学增强型骨修复材料,具有一定骨组织工程运用价值。 展开更多
关键词 45S5生物活性玻璃 骨组织工程 硼锌元素掺杂 力学增强型
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可降解生物活性玻璃丝贯穿骨水泥的制备和性能研究
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作者 王慧宇 周萘 +1 位作者 姚维芳 黄文旵 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1876-1880,共5页
以硼硅酸盐玻璃丝作为增强材料,对具有较高孔隙率的骨水泥进行补强,利用SEM对骨水泥的显微结构进行了观察和分析,并对骨水泥的力学强度进行了测试。结果表明硼酸盐玻璃降解有助于环境中HAP的生成,30d后玻璃丝与骨水泥界面良好键合形成... 以硼硅酸盐玻璃丝作为增强材料,对具有较高孔隙率的骨水泥进行补强,利用SEM对骨水泥的显微结构进行了观察和分析,并对骨水泥的力学强度进行了测试。结果表明硼酸盐玻璃降解有助于环境中HAP的生成,30d后玻璃丝与骨水泥界面良好键合形成统一体,并且30d中骨水泥力学强度处于稳步增长态势。 展开更多
关键词 玻璃基骨水泥 羟基磷灰石(HAP) 生物活性玻璃 硼酸盐玻璃 生物相容
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