羟基磷灰石微球的制备及生物医学应用 被引量：5

1

作者 王雪峰 牛小连 +3 位作者 秦苗 魏延 韩志军 黄棣 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期3039-3047,共9页

羟基磷灰石微球具有独特的球形结构,形态规则,流动性好,比表面积大,表现出良好的生物相容性和生物活性,在生物医学领域有着广泛的应用。总结了羟基磷灰石微球的不同制备方法,如模板法、水热法、喷雾干燥法、微乳液法、沉淀法等,分析了... 羟基磷灰石微球具有独特的球形结构,形态规则,流动性好,比表面积大,表现出良好的生物相容性和生物活性,在生物医学领域有着广泛的应用。总结了羟基磷灰石微球的不同制备方法,如模板法、水热法、喷雾干燥法、微乳液法、沉淀法等,分析了不同制备方法对羟基磷灰石微球形貌、尺寸、结晶度等的影响,讨论了不同方法下羟基磷灰石微球形成机理。最后介绍了羟基磷灰石微球在药物缓释、骨组织修复、环境净化、生物分子分离等生物医学领域的应用进展。 展开更多

关键词 羟基磷灰石微球 制备方法 微球形成原理 生物医学应用 研究进展

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基于PVA的骨软骨组织工程双相水凝胶研究 被引量：2

2

作者 兰伟伟 黄棣 陈维毅 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期192-192,共1页

目的随着人口老龄化进程的日益加剧,由退行性疾病、不恰当运动方式以及骨关节病变等原因造成的骨软骨损伤病变的发生率在不断上升。介于骨软骨结构的复杂性和关节软骨自身缺少神经和血管,目前,临床上针对骨软骨损伤尚未有理想的治疗方式... 目的随着人口老龄化进程的日益加剧,由退行性疾病、不恰当运动方式以及骨关节病变等原因造成的骨软骨损伤病变的发生率在不断上升。介于骨软骨结构的复杂性和关节软骨自身缺少神经和血管,目前,临床上针对骨软骨损伤尚未有理想的治疗方式,骨软骨组织工程的发展为骨软骨损伤修复提供新的解决思路。针对骨软骨损伤修复,组织工程的难点在于同时建立具有不同功能、结构以及具有良好界面结合力的一体化仿生支架。 展开更多

关键词 骨软骨损伤 骨关节病变 骨软骨组织工程 关节软骨 退行性疾病 仿生支架 界面结合力 水凝胶

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碳纳米管复合材料在生物检测中的应用 被引量：3

3

作者 殷萌 胡银春 +3 位作者 魏延 杜晶晶 连小洁 黄棣 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期38-40,45,共4页

碳纳米管作为一种结构独特的一维纳米材料,不仅拥有优异的力学、电学、光学和磁学特性,还表现出良好的生物相容性和生物功能性。通过对碳纳米管进行修饰和改性,可制备出具备各种优良性能的碳纳米管复合材料,从而广泛应用于生物检测领域... 碳纳米管作为一种结构独特的一维纳米材料,不仅拥有优异的力学、电学、光学和磁学特性,还表现出良好的生物相容性和生物功能性。通过对碳纳米管进行修饰和改性,可制备出具备各种优良性能的碳纳米管复合材料,从而广泛应用于生物检测领域。综述了碳纳米管复合材料在药物检测、病毒检测、肿瘤检测以及基因检测方面的应用,并对目前亟待研究的重要问题及研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 碳纳米管 复合材料 生物检测 应用 进展

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矿化丝素/聚乳酸载万古霉素复合材料的制备与改性研究

4

作者 任华杰 甘芳巾 +6 位作者 连小洁 黄棣 牛宝龙 李芬 张全有 李志军 何志敏 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期2147-2152,共6页

矿化胶原/聚乳酸复合材料用于修复松质骨缺损取得了进展,但同时力学性能、药物控释等方面有待进一步提高。研究通过生物矿化的原理制备了粒径范围在5~20μm的矿化丝素并与聚乳酸、万古霉素复合,通过控制降温速率实现对聚乳酸分子结晶过... 矿化胶原/聚乳酸复合材料用于修复松质骨缺损取得了进展,但同时力学性能、药物控释等方面有待进一步提高。研究通过生物矿化的原理制备了粒径范围在5~20μm的矿化丝素并与聚乳酸、万古霉素复合,通过控制降温速率实现对聚乳酸分子结晶过程的改变,从而调节复合材料的性能,制备出结晶态SF/HA/PLA1和非结晶态SF/HA/PLA2的两种矿化丝素/聚乳酸复合材料,并研究其对微观形貌、药物释放、力学性能及降解率的影响。结果表明不同的结晶时间会使材料的微观孔径在10~90μm之间变化;SF/HA/PLA2材料10 d的药物释放率为64.3%,小于SF/HA/PLA1材料的73.4%;SF/HA/PLA2材料显韧性,在形变大于5%时不被破坏,表现出更好的力学性能,SF/HA/PLA1显脆性,到达1MPa之后断裂;SF/HA/PLA1在30 d后的降解率在5.5%左右,SF/HA/PLA2的降解率在7.8%左右。通过对矿化丝素/聚乳酸载万古霉素材料制备条件的控制有望更好的适合用于感染性骨缺损的修复拓宽其在骨科临床上的应用。 展开更多

关键词 矿化丝素 聚乳酸结晶 药物控释 孔径结构

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基于壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/β-GP)温敏型水凝胶的细胞表面壳化及对癌细胞行为的影响研究 被引量：4

5

作者 许浩 魏延 +5 位作者 徐双梦 苏慧 李涵琴 黄棣 王楷群 胡银春 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期5121-5126,共6页

制备了壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/β-GP)复合物水凝胶,测试其温敏特性及其SEM、FTIR性质,并研究人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞和小鼠成纤维细胞在包裹CS/β-GP水凝胶后的运动迁移性能和生理活性,进一步探究温敏性水凝胶在肿瘤治疗领域的潜... 制备了壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/β-GP)复合物水凝胶,测试其温敏特性及其SEM、FTIR性质,并研究人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞和小鼠成纤维细胞在包裹CS/β-GP水凝胶后的运动迁移性能和生理活性,进一步探究温敏性水凝胶在肿瘤治疗领域的潜在应用。方法制备CS/β-GP水凝胶,并将该水凝胶包裹于生长良好的人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞和小鼠成纤维细胞表面继续培养,通过细胞划痕实验和活死荧光染色检测水凝胶对癌细胞的迁移性和生理活性的影响。结果制备出的CS/β-GP水凝胶在室温下呈透明液体,在37℃发生凝胶化现象;细胞划痕实验结果显示,未涂覆水凝胶的癌细胞随培养时间的延长细胞不断向划痕区迁移生长,而涂覆了水凝胶之后,细胞迁移明显受到抑制;活死荧光染色结果表明,水凝胶可抑制癌细胞(人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞)生理活性,但对正常细胞(小鼠成纤维细胞)的生理活性影响较小,故此CS/β-GP水凝胶的温敏特性可以作为癌细胞与正常细胞的初筛,有望用于生物安全的癌症治疗。 展开更多

关键词 水凝胶 温敏性 壳化 癌症治疗 壳聚糖

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硫酸钙/磷酸三钙可控骨水泥的制备及性能研究 被引量：4

6

作者 徐睿 连小洁 +8 位作者 李成帅 张全有 黄棣 牛宝龙 史振东 杜晶晶 李芬 何志敏 仇志烨 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期7105-7110,共6页

研究中,α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)分别以0,5%,10%,15%,20%,25%的比例与α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,α-CSH)进行复合;分别以0.9%NaCl溶液、2.5%Na2HPO4溶液、7%柠檬酸(citric acid,CA)溶液以及2.5... 研究中,α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)分别以0,5%,10%,15%,20%,25%的比例与α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,α-CSH)进行复合;分别以0.9%NaCl溶液、2.5%Na2HPO4溶液、7%柠檬酸(citric acid,CA)溶液以及2.5%Na2HPO4和7%CA(2.5%Na2HPO4/7%CA)混合溶液为4种固化液与固体粉末进行复合;对硫酸钙/磷酸三钙骨水泥(α-CSH/α-TCP)的可控性进行研究。实验对复合材料进行扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)分析、固化时间、力学性能和降解性能测试。探讨了加入α-TCP含量的改变对以α-CSH为基体的骨水泥性能的影响;另外,在α-CSH和α-TCP的含量一定时,讨论固化液对α-CSH/α-TCP性能的影响。结果表明在硫酸钙基骨水泥中添加平均粒径为0.21μm的α-TCP后,α-CSH/α-TCP的降解性能相较于纯的α-CSH基骨水泥得到改善。随着α-TCP含量的增加,固化时间延长,力学性能呈现逐渐减弱的趋势;当α-TCP含量为15%时,Na2HPO4和CA的加入可以延长α-CSH/α-TCP的凝固时间,但是以Na2HPO4为固化液的复合材料抗压强度明显高于α-CSH/α-TCP与其它几种固化液的复合材料。α-TCP的添加,以及不同的固化液在一定程度可对复合骨水泥的力学性能、凝固时间和降解速率进行调节,为骨修复材料的临床应用提供实验依据。 展开更多

关键词 硫酸钙 磷酸三钙 可控 骨水泥

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α-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合骨水泥的制备及力载荷下的性能研究 被引量：1

7

作者 宋亚萍 连小洁 +3 位作者 高志鹏 侯丁煜 黄棣 魏延 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期5145-5150,共6页

α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)是目前临床上理想的骨修复材料之一,其生物相容性良好且降解产物对人体无害,但力学强度较低。Wolf提出,人体骨骼在长时间接受外力时,会增大骨密度与坚硬强度,研究力载荷下材料的性能具有重... α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)是目前临床上理想的骨修复材料之一,其生物相容性良好且降解产物对人体无害,但力学强度较低。Wolf提出,人体骨骼在长时间接受外力时,会增大骨密度与坚硬强度,研究力载荷下材料的性能具有重要意义。研究以α-TCP为主,与α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,α-CSH)复合制备α-TCP/α-CSH(α-TCP占质量比为100%、95%、90%、85%、80%、75%),并模拟人骨受力状态,对其凝固时间、静态力学性能、动态力学性能、降解性能以及生物相容性进行了研究。结果表明:α-TCP质量比占95%的复合骨水泥材料其凝固时间为7 min;静态加载时抗压强度也为最大,对其进行动态循环加载,所能承受的峰值力最大;在降解过程中其降解率为负值,水化效果明显。认为α-磷酸三钙占比为95%的复合骨水泥材料性能较优,为该材料的临床应用研究提供理论实验依据。 展开更多

关键词 Α-磷酸三钙 α-半水硫酸钙 复合骨水泥 骨缺损 力学 降解

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细胞表面壳化的研究进展

8

作者 苏慧 许浩 +4 位作者 张利闯 徐双梦 魏延 杜晶晶 黄棣 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1713-1727,共15页

细胞表面壳化主要是通过物理、化学等技术方法对细胞表面进行修饰,形成完整均匀的有机、无机、金属纳米粒子或者复合壳层结构,从而使不能自身壳化的生物细胞表面形成保护壳甚至赋予细胞新的功能,使细胞具备多功能性。近年来,此技术在细... 细胞表面壳化主要是通过物理、化学等技术方法对细胞表面进行修饰,形成完整均匀的有机、无机、金属纳米粒子或者复合壳层结构,从而使不能自身壳化的生物细胞表面形成保护壳甚至赋予细胞新的功能,使细胞具备多功能性。近年来,此技术在细胞存储、细胞运输、细胞传感器、细胞芯片以及细胞治疗等方面应用广泛,发展迅速。本文综合目前的研究现状,详细介绍了可进行细胞表面壳化的细胞类型、生物表面壳化的方法以及人造细胞外壳的工程技术在生物医学以及能源环境中的应用等。 展开更多

关键词 细胞壳化 细胞功能化 生物材料 细胞治疗

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可注射光交联GelMA-HA复合水凝胶的制备与表征研究

9

作者 王雪峰 黄棣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期401-401,共1页

近年来,多种复合水凝胶被用于骨组织修复领域,但在临床中应用较为困难。本研究制备了一种具有抗菌性和可注射性的光交联GelMA-HA复合水凝胶,可在交联光照射下注射到骨缺损处达到骨修复的效果。将羟基磷灰石微球(HA)分别以1、3和5 w/v%... 近年来,多种复合水凝胶被用于骨组织修复领域,但在临床中应用较为困难。本研究制备了一种具有抗菌性和可注射性的光交联GelMA-HA复合水凝胶,可在交联光照射下注射到骨缺损处达到骨修复的效果。将羟基磷灰石微球(HA)分别以1、3和5 w/v%浓度加入到5、10、15 w/v%的甲基丙烯酸明胶(GelMA)水凝胶中。通过溶胀、降解、流变、黏度、三点支撑和压缩试验来表征这些复合凝胶的材料特性。结果显示,HA的加入能够显著提高水凝胶的力学性能,其压缩率可达60%以上。 展开更多

关键词 复合水凝胶 甲基丙烯酸 骨组织修复 光交联 复合凝胶 骨缺损 压缩率 压缩试验

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力学刺激下水凝胶表面仿生矿化研究

10

作者 苗奋燕 黄棣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期393-393,共1页

目前,骨缺损治疗是生物医学工程领域最受关注的问题之一。羟基磷灰石是骨组织中主要的无机成分,由于其优异的生物相容性、骨诱导性和骨传导性,已成为骨修复/再生最理想的材料。但是传统化学方法合成的羟基磷灰石往往结晶度高、稳定性过... 目前,骨缺损治疗是生物医学工程领域最受关注的问题之一。羟基磷灰石是骨组织中主要的无机成分,由于其优异的生物相容性、骨诱导性和骨传导性,已成为骨修复/再生最理想的材料。但是传统化学方法合成的羟基磷灰石往往结晶度高、稳定性过好,使得生物降解性较弱。因此,通过模拟自然骨所处的力学微环境。 展开更多

关键词 羟基磷灰石 生物降解性 生物医学工程 力学刺激 仿生矿化 无机成分 化学方法合成 水凝胶

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CNTs及其复合材料在医用材料领域的应用

11

作者 殷萌 张秀梅 +4 位作者 胡银春 魏延 杜晶晶 连小洁 黄棣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期12017-12022,共6页

碳纳米管(CNTs)具有良好的强度和韧性,较大的长径比和比表面积,以及独特的力学、电学、磁学和光学特性,并且表现出良好的生物相容性与生物功能性。基于CNTs独特的结构,研究人员可通过对其修饰和改性,制备出性能优良的CNTs及其复合材料,... 碳纳米管(CNTs)具有良好的强度和韧性,较大的长径比和比表面积,以及独特的力学、电学、磁学和光学特性,并且表现出良好的生物相容性与生物功能性。基于CNTs独特的结构,研究人员可通过对其修饰和改性,制备出性能优良的CNTs及其复合材料,从而广泛应用于医用材料领域。综述了CNTs及其复合材料在神经/骨组织工程、血管修复与再生、药物/基因载体中的应用,讨论了其在医用材料领域中的生物安全性问题,并对目前亟待研究的重要问题及研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 CNTS 复合材料 组织工程 血管修复与再生 药物/基因载体 医用材料

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双交联聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶的制备与表征 被引量：35

12

作者 徐梦洁 张秀梅 +5 位作者 胡银春 魏延 杜晶晶 连小洁 陈维毅 黄棣 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期55-60,66,共7页

以聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)为原料,利用CaCl2/硼酸溶液进行化学交联,再通过循环冷冻解冻物理交联,制备出PVA/SA水凝胶。分析讨论了水凝胶的交联机理、结构、力学性能、含水率、孔隙率及细胞相容性。红外光谱分析表明,经CaCl2/硼酸... 以聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)为原料,利用CaCl2/硼酸溶液进行化学交联,再通过循环冷冻解冻物理交联,制备出PVA/SA水凝胶。分析讨论了水凝胶的交联机理、结构、力学性能、含水率、孔隙率及细胞相容性。红外光谱分析表明,经CaCl2/硼酸溶液交联后,Ca^2+与SA中的-COO^-形成络合,硼酸溶液中B(OH)4^-与PVA交联形成交联结构,循环冷冻解冻促使了复合水凝胶中分子间和分子内氢键的形成。扫描电镜测试表明,PVA/SA水凝胶内部具有丰富的多孔结构,孔径约5~30μm。水凝胶的性能可通过交联剂浓度等进行调控,其中m(PVA)/m(SA)为8∶2,交联剂质量分数为5%时,水凝胶压缩模量和压缩强度分别达到(121.84±3.03)kPa和(636.18±68.71)kPa;含水率和孔隙率分别为83.73%和79.98%。细胞培养结果表明,双交联PVA/SA水凝胶细胞相容性良好。 展开更多

关键词 聚乙烯醇 海藻酸钠 双交联 水凝胶

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pH敏感型黄原胶/聚乙烯醇水凝胶的制备与表征 被引量：4

13

作者 刘静 徐梦洁 +4 位作者 张秀梅 徐涛 郭媛 陈维毅 黄棣 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期8088-8093,共6页

通过化学交联结合物理交联的方法制备了一种pH敏感型的黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)复合水凝胶,研究了XG与PVA不同质量比、不同交联剂用量及不同冷冻-解冻循环次数对XG/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响。结果表明,XG与PVA质量比为1∶5,... 通过化学交联结合物理交联的方法制备了一种pH敏感型的黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)复合水凝胶,研究了XG与PVA不同质量比、不同交联剂用量及不同冷冻-解冻循环次数对XG/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响。结果表明,XG与PVA质量比为1∶5,交联剂环氧氯丙烷用量为5%,冷冻-解冻循环3次时,XG/PVA复合水凝胶内部结构均匀紧密且具有较高的溶胀性能,此时凝胶的弹性模量和压缩强度达到(26.30±0.03)kPa和(134.36±0.43)kPa。并探讨了该实验条件制备的XG/PVA水凝胶的pH敏感性及pH刺激响应性,并以牛血清蛋白(BSA)为模型进行了体外药物释放性能测试及材料生物相容性实验的研究。结果表明,该凝胶具有良好的pH敏感性及pH刺激响应特性,不同pH环境下可实现体外BSA的控制释放,且具有良好的生物相容性,有望用于药物控释载体。 展开更多

关键词 黄原胶 聚乙烯醇 PH敏感性 药物控释

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可折叠微板测量单细胞三维状态下的牵张力 被引量：1

14

作者 赵丽君 王晨艳 +3 位作者 张全有 黄棣 侯晋川 陈维毅 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期287-291,共5页

目的构建可用于单细胞培养的可折叠微板,建立微板折叠的有限元模型,计算单细胞三维收缩时的牵张力。方法测量细胞牵张力引起微板折叠的角度,利用有限元模拟得到弯矩与折叠角之间的关系以及牵张力与弯矩之间的关系,从而实现表征单细胞三... 目的构建可用于单细胞培养的可折叠微板,建立微板折叠的有限元模型,计算单细胞三维收缩时的牵张力。方法测量细胞牵张力引起微板折叠的角度,利用有限元模拟得到弯矩与折叠角之间的关系以及牵张力与弯矩之间的关系,从而实现表征单细胞三维状态下的牵张力。结果HSF和MC3T3-E1两种类型细胞在三维状态下的单细胞折叠角度范围分别在73°~173°和49°~138°,由此测算出的细胞牵张力范围分别在55~210 nN和52~161 nN。结论构建单细胞培养的可折叠微板表征单细胞在三维结构中牵张力的方法,对进一步发展三维状态下细胞黏附、迁移和铺展中牵张力的计算具有一定参考价值。 展开更多

关键词 细胞牵张力 单细胞培养 可折叠微板 弯矩

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静电纺Ag@MOF-5/β-CD抗菌纤维膜的制备及性能 被引量：7

15

作者 胡银春 程一竹 +5 位作者 王仁虎 殷萌 魏延 杜晶晶 黄棣 陈维毅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第22期3825-3828,共4页

采用水热法制备了金属有机骨架材料(MOF-5)和载银MOF-5(Ag@MOF-5),利用静电纺丝技术制备了具有三维交联网络结构的静电纺β-环糊精(β-CD)、MOF-5/β-CD、Ag@MOF-5/β-CD纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜和能谱(H... 采用水热法制备了金属有机骨架材料(MOF-5)和载银MOF-5(Ag@MOF-5),利用静电纺丝技术制备了具有三维交联网络结构的静电纺β-环糊精(β-CD)、MOF-5/β-CD、Ag@MOF-5/β-CD纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜和能谱(HRTEM&EDS)仪、热重分析(TG)仪、万能材料试验机及抑菌圈法对静电纺纤维膜进行了形貌、结构表征及性能测试。结果表明:Ag@MOF-5纳米晶片中均匀负载大量直径为3~5 nm的球状银纳米粒子。静电纺β-CD纤维直径约为500 nm,分布均一,表面光滑平整;MOF-5、Ag@MOF-5加入纺丝液后,纤维直径分布不均,出现大量细丝且更为平直;Ag@MOF-5随成膜物质呈纤维状排列,大部分被成膜物包裹。纤维膜的耐热温度为250℃,MOF-5、Ag@MOF-5的加入不影响β-CD的交联过程、吸水特性及热分解温度;Ag@MOF-5的加入量可达1%(质量分数)且保持静电纺Ag@MOF-5/β-CD纤维膜的力学性能不降低。静电纺MOF-5/β-CD对两种菌的24 h抗菌性能受限,而Ag@MOF-5的加入量为0.5%(质量分数)时Ag@MOF-5/β-CD的24 h抗菌效果达到良好。 展开更多

关键词 金属有机骨架 银纳米粒子 静电纺丝 β-环糊精(β-CD) 抗菌材料

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钛纳米管表面单宁酸/羟基磷灰石复合物的形成与性能表征 被引量：1

16

作者 黄棣 张秀梅 +2 位作者 徐梦洁 林巧霞 陈维毅 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期62-62,共1页

本研究采用电化学阳极氧化的方法在纯钛表面制备一层规整、有序的二氧化钛(TiO2)纳米管,将其依次浸泡单宁酸(TA)和钙离子的螯合物溶液以及磷酸盐溶液中,通过调节pH,在其表面形成单宁酸/羟基磷灰石(TA/HA)复合涂层。采用扫描电子显微镜(S... 本研究采用电化学阳极氧化的方法在纯钛表面制备一层规整、有序的二氧化钛(TiO2)纳米管,将其依次浸泡单宁酸(TA)和钙离子的螯合物溶液以及磷酸盐溶液中,通过调节pH,在其表面形成单宁酸/羟基磷灰石(TA/HA)复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线衍射谱仪(XRD)和傅立叶全反射红外光谱(ATR-FTIR)对制备的TiO2纳米管、其上黏附的TA和钙离子的螯合物以及最终形成的TA/HA复合涂层进行表面微观形貌、元素组成及成分结构表征。通过膜结合强度测试仪测试复合物与钛基底的结合强度。采用抑菌圈法检测材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,30 V电压下,在0.9wt%的氟化氨/丙三醇电解液中阳极氧化2 h制备的TiO2纳米管排列均匀规整,管径为130~170 nm。通过该方法可以在纳米管表面形成TA/HA涂层,并且TA螯合的钙离子为HA的形成提供了成核位点。TA的液态粘合特性辅以TiO2纳米管与涂层的机械咬合增强了涂层与基底在润湿情况下的结合强度。抑菌实验表明,该复合物对金黄色葡萄球菌有很好的抑菌效果。成功制备出了兼具骨诱导活性和抗菌性能的羟基磷灰石复合涂层。 展开更多

关键词 单宁酸 羟基磷灰石 结合强度 抗菌性能

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足部三维有限元模型的建立及验证 被引量：1

17

作者 杜玮瑾 陈维毅 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期142-142,共1页

目的下肢是人体结构中非常重要的一部分,"足踝"作为整个人体的"根源",承担着支撑人体活动和力学传导的作用。足踝创伤或畸变会造成连锁的踝关节、膝关节、髋关节乃至脊柱的退变,严重影响患者的生活质量。建立包括... 目的下肢是人体结构中非常重要的一部分,"足踝"作为整个人体的"根源",承担着支撑人体活动和力学传导的作用。足踝创伤或畸变会造成连锁的踝关节、膝关节、髋关节乃至脊柱的退变,严重影响患者的生活质量。建立包括足骨、关节软骨、主要韧带、足底筋膜、软组织等解剖结构在内的,相对科学完善的足部三维有限元模型;并对模型的有效性进行验证。方法利用1名成年男子右足中立位的CT扫描数据,综合Mimics、HyperMesh。 展开更多

关键词 中立位 三维有限元模型 人体结构 关节软骨 MIMICS 足骨 踝关节 成年男子

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基于明胶/海藻酸钠复合水凝胶 被引量：1

18

作者 张秀梅 黄棣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期388-388,共1页

近年来,水凝胶由于其独特的性质被广泛研究应用于伤口敷料领域,但是很多水凝胶敷料与人体组织黏附性低,不能按应用需求从伤口处轻松剥离。本研究制备了一种具有黏附性和可剥离性的单宁酸/明胶/海藻酸钠水凝胶敷料。首先,通过谷氨酰胺转... 近年来,水凝胶由于其独特的性质被广泛研究应用于伤口敷料领域,但是很多水凝胶敷料与人体组织黏附性低,不能按应用需求从伤口处轻松剥离。本研究制备了一种具有黏附性和可剥离性的单宁酸/明胶/海藻酸钠水凝胶敷料。首先,通过谷氨酰胺转移酶和钙离子双交联的方法制备了明胶/海藻酸钠水凝胶;之后,将制备好的水凝胶浸泡在单宁酸溶液中。 展开更多

关键词 复合水凝胶 谷氨酰胺转移酶 单宁酸 黏附性 伤口敷料 可剥离性 海藻酸钠 钙离子

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一种用于细胞牵引力测量的Parylene-C微板的制备

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作者 赵丽君 董晓 +4 位作者 李晓娜 黄棣 张全有 侯晋川 陈维毅 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期1010-1015,共6页

为研究细胞在三维生长状态下的牵张力,采用微机电系统(MEMS)加工技术,以玻璃为微加工基底,采用气相淀积的方法制备聚一氯对二甲苯(Parylene-C)薄膜,通过光刻与刻蚀工艺将Parylene-C薄膜图形化,进而制备了用于细胞牵引力测量的微板。针对... 为研究细胞在三维生长状态下的牵张力,采用微机电系统(MEMS)加工技术,以玻璃为微加工基底,采用气相淀积的方法制备聚一氯对二甲苯(Parylene-C)薄膜,通过光刻与刻蚀工艺将Parylene-C薄膜图形化,进而制备了用于细胞牵引力测量的微板。针对Parylene-C刻蚀工艺的刻蚀速率精度低与刻蚀均匀性差,难以实现直接在3μm厚的Parylene图形上精确刻蚀2.9μm深、余厚100 nm的凹槽问题,通过方案的优化设计,改良工艺步骤,将一次积淀、二次刻蚀的工艺流程优化为两次积淀、两次刻蚀,通过第二次直接积淀100 nm厚Parylene C薄膜与刻蚀凹槽外区域形成相应厚度凹槽的方法,精确高效地使Parylene-C薄膜图形化,最终得到了厚度3μm、边长50μm、间距5μm的成对Parylene-C方形微板,方形微板之间为厚度100 nm的Parylene-C连接。微板制作完成后,玻璃基片表面经酰氧乙基磷酸胆碱聚合物涂层进行处理。将成纤维细胞接种在加工成型的Parylene-C微板上。结果表明,Parylene-C微板具有很好的生物相容性,单个成纤维细胞在微板上生长良好。方形微板之间连接具有很好的柔性和可变形性,用微针轻轻触动微板,能很容易实现微板的折叠。该微板可为测量细胞在三维状态下的牵张力提供新的方法。 展开更多

关键词 细胞牵张力 Parylene-C微板 MEMS微加工 细胞折叠

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基于全细胞RC电路的细胞阻抗响应模型的建立与分析

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作者 杜向斌 孔金龙 +3 位作者 王楷群 黄棣 陈维毅 单彦虎 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期136-143,共8页

通过建立基于全细胞RC电路的细胞阻抗响应模型来分析细胞内部各结构的电学特性变化导致系统总体阻抗变化的原因。重点分析了细胞膜电容、电阻、细胞间电阻以及细胞电极间电阻变化对于系统阻抗幅值和阻抗角频率响应的影响。结果表明,系... 通过建立基于全细胞RC电路的细胞阻抗响应模型来分析细胞内部各结构的电学特性变化导致系统总体阻抗变化的原因。重点分析了细胞膜电容、电阻、细胞间电阻以及细胞电极间电阻变化对于系统阻抗幅值和阻抗角频率响应的影响。结果表明,系统阻抗特性变化受到细胞内部电学参数变化的耦合影响。为基于细胞阻抗传感器测试的细胞功能表征提供了深入的理论基础,为阻抗测试选择合适的频率提供了有效指导。 展开更多

关键词 细胞电学特性 全细胞RC电路 阻抗响应 等效电路模型 频率响应

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