收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

骨替代材料动态力学相容性研究

任朝峰  
【摘要】: 随着科学技术的进步,人造生物材料越来越多的应用于临床植入人体以替代受损的人体生物组织。羟基磷灰石是一种被广泛研究的骨替代材料,由于具有良好的生物相容性、无毒性、生物活性及骨传导性,以及具有与正常骨组织相似的多孔结构和成份,被认为是较理想的骨移植替代材料。 将人工制备的羟基磷灰石植入体内除了要考虑它的生物性能还要考虑它的力学性能,它最终的力学性质能否与活体骨相匹配与植入前的力学性质是紧密相关的。当羟基磷灰石被植入人体后伴随着被人体降解和吸收,骨组织在其内部生长,它的强度、刚度逐渐增加,最终成为活体骨的一部分。如果最终能与周围骨组织的力学性质一致,则会与活体骨起到相同的力学作用,称为力学相容性。否则会引起负作用,若最终的刚度大于活体骨的刚度则会产生应力遮挡,造成周围骨组织的骨质疏松;若刚度太小则起不到承载作用。 羟基磷灰石植入后能否与周围骨组织力学相容,与其植入前的力学性质紧密相关。作为研究骨替代材料动态力学相容性的一个步骤,本文改进了分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置,使它能测试软材料的动态力学性能,同时改进了采集和数据处理软件。并应用该实验系统研究了用水热交换法取得的羟基磷灰石骨替代材料动态力学性质,这种羟基磷灰石孔隙度比较适合于骨细胞生长。为了与骨的力学性质对比,同时测量了无有机成份的骨和含有机成份的骨的动态力学性质,得到了三种试样在冲击载荷下的应力-应变曲线,进而分析得到弹性模量,极限应力,破坏应变。测试结果显示羟基磷灰石的动态表观弹性模量平均值为5.94±0.656GPa,极限应力平均值为45.11±2.92MPa;无有机物骨的动态弹性模量平均值为12.29±1.62GPa,极限应力平均值为115.80±7.80MPa;含有机物骨的动态弹性模量平均值为15.14±0.44GPa,极限应力平均值为237.8±18.42MPa。说明了骨内胶原纤维能起到结构增强作用。为了模拟羟基磷灰石植入人体内力学性质的变化在羟基磷灰石上培养骨细胞,然后测量动态力学性质。羟基磷灰石培养骨细胞10天后,动态表观弹性模量和极限应力均有所下降,这可能与试样冲击方向和羟基磷灰石孔壁粒子之间摩擦力减小有关。为进一步探索羟基磷灰石生物材料力学相容性提供了实验依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 方捷敏;潘可风;李雯;;新型骨替代材料硅磷酸钙的生物相容性实验研究[J];口腔颌面外科杂志;2007年02期
2 刘金标,廉维,权毅,潘显明,周劲松;珍珠层/聚乳酸重组人工骨的研制及动物安全性评价[J];四川医学;2005年03期
3 田学忠;刘越;陈华;张伯勋;杨强;梁茂华;;硫酸钙富血小板血浆活性人工骨的制备及其理化性能研究[J];科学技术与工程;2007年24期
4 薛莉;王少安;;骨替代材料在口腔种植中的研究进展[J];国际口腔医学杂志;2008年S1期
5 任朝峰;侯振德;赵巍;;动态载荷下羟基磷灰石骨替代材料刚度的力学相容性[J];中国科学(E辑:技术科学);2009年06期
6 杨秀文,夏缨,刘洪臣;生物活性玻璃骨扩增作用的实验研究进展[J];中华老年口腔医学杂志;2005年02期
7 赵巍;侯振德;任朝峰;毕平;;基于骨和无有机成分骨与羟基磷灰石压缩性能实验比较的强度分析[J];医用生物力学;2008年06期
8 苗军;马英;弓臣;;可注射性骨替代材料的生物学特性与临床应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年25期
9 吴一民;陈建庭;金大地;;新型骨替代材料-珍珠层的生物相容性研究[J];中国矫形外科杂志;2006年05期
10 潘钢;李伯友;罗梅芬;耿发云;;P-15仿生植骨材料的研究进展[J];赣南医学院学报;2006年02期
11 徐莲云;侯振德;赵巍;毕平;王泓;;羟基磷灰石植入皮下组织不同阶段弹性模量的变化[J];天津大学学报;2010年05期
12 张民;王建生;卫小春;杜靖远;;可注射性硫酸钙/羟基磷灰石骨替代材料的性能研究[J];中国康复;2006年01期
13 刘金标;廉维;权毅;潘显明;周劲松;廖冬发;邓少林;;脱钙骨/聚乳酸重组人工骨的研制及其相关性能检测[J];四川医学;2007年04期
14 刘金标;付西;权毅;潘显明;邓冰;廖冬发;邓少林;;自行设计模压增强法制备可塑形材料脱钙骨/聚乳酸重组人工骨的体外相容性[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年35期
15 刘金标;付西;周劲松;权毅;潘显明;邓少林;廖冬发;荣卫平;;脱钙骨/聚乳酸重组人工骨的制备及性能测试[J];西南军医;2007年05期
16 赵巍;侯振德;任朝峰;毕平;;骨细胞培养过程对羟基磷灰石力学性质影响的研究[J];实验力学;2009年01期
17 弓臣;苗军;赵廷虎;刘杰;;可注射性植骨材料应用及研究进展[J];颈腰痛杂志;2009年03期
18 刘金标,陈建庭;珍珠层/聚乳酸重组人工骨的研制及其相关性能检测[J];第一军医大学学报;2002年03期
19 张立海;胡敏;高飞;肖红喜;梁军;牛宇;温伟生;;矿化结晶胶原-羟基磷灰石骨修复材料的力学与理化性能检测[J];中国口腔颌面外科杂志;2008年05期
20 赵巍;侯振德;任朝峰;毕平;;基于图像相关法的珊瑚羟基磷灰石材料静态力学性能[J];天津大学学报;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张祖根;李英雷;李英华;;炸药材料的SHPB实验技术研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
2 王绪财;彭刚;冯家臣;;SHPB技术在纤维增强复合材料动态压缩力学性能表征中的应用[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
3 王鲁明;赵坚;华安增;赵晓豹;;脆性材料SHPB实验技术的研究[A];第八届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2003年
4 董海威;刘呈呈;陈江瑛;陈建康;;不同围压下混凝土SHPB实验的数值模拟研究[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
5 侯振德;汤灵霞;姜先钢;王国安;;一种骨替代材料的流动电位研究[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
6 李夕兵;宫凤强;周子龙;尹土兵;洪亮;;岩石类材料SHPB实验中的几个关键问题[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
7 吴一民;吕惠成;佟雁翔;贾鹏;张清林;;新型骨替代材料-珍珠层的生物相容性研究[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年
8 王静;张磊;金峰;张晓忠;;泡沫铝SHPB中高应变率试验研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
9 谢若泽;胡文军;邓志方;何鹏;潘晓霞;张方举;;高温防氧化SHPB实验技术[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
10 王宝珍;胡时胜;;肌肉类粘弹性超软材料SHPB实验均匀性研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶俊林;SHPB实验技术若干问题研究[D];中国工程物理研究院;2005年
2 邹俭鹏;HA/316L不锈钢生物功能梯度材料研究[D];中南大学;2005年
3 张超;细胞型与非细胞型骨组织工程相关研究[D];第四军医大学;2002年
4 肖逸鹏;牵张成骨结合引导成骨修复长骨骨缺损的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2008年
5 翟越;岩石类材料的动态性能研究[D];长安大学;2008年
6 李瑞文;U-2.5wt%Nb合金的氢蚀及其对力学性能影响[D];中国工程物理研究院;2009年
7 杨少伟;新型混凝土组合防护层的抗侵彻性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 张育敏;新型PLA/BMG多孔复合生物活性材料的制备及相关研究[D];南方医科大学;2007年
9 张晓晴;陶瓷/金属复合靶板受变形弹体撞击问题的研究[D];太原理工大学;2003年
10 赵鹏铎;分离式霍普金森压剪杆实验技术及其应用研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任朝峰;骨替代材料动态力学相容性研究[D];天津大学;2007年
2 赵巍;羟基磷灰石骨替代材料的静态力学相容性研究[D];天津大学;2008年
3 张增福;骨替代材料的动态力学性能研究[D];天津大学;2005年
4 汤灵霞;骨替代材料的流动电位研究[D];天津大学;2006年
5 周天健;一种牛骨衍生新型骨替代材料的脱脂处理[D];中南大学;2010年
6 李娜;纳米晶胶原基骨复合P-15多肽骨替代材料的实验研究[D];吉林大学;2010年
7 高科;岩石SHPB实验技术数值模拟分析[D];中南大学;2009年
8 何远明;高温下钢管混凝土SHPB抗冲击性能试验研究和理论分析[D];湖南大学;2011年
9 肖莉平;高温后钢管混凝土SHPB抗冲击力学性能研究[D];湖南大学;2010年
10 卢静涵;金属多孔材料动态特性的实验研究[D];太原理工大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 吴一福;纳米技术在口腔科的应用[N];中国医药报;2004年
2 本报记者 徐晓宁;纳米眼球还不能让盲人复明[N];健康报;2000年
3 尹传红;崔福斋圆梦“断骨再生”[N];科技日报;2003年
4 本报记者 肖静;纳米人工骨首现四川[N];四川日报;2000年
5 泽雯;新成果“智”造产业对接[N];中国医药报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978