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《西南大学》 2010年
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丝素/羟基磷灰石支架材料的结构特性和机械性能研究

张胡静  
【摘要】: 随着骨修复材料需求量的不断增大,开发人工骨修复材料成为当前研究的热点问题。羟基磷灰石与人类骨骼有相似的组成,能刺激骨细胞在其表面生长,植入后能被受体的骨细胞不断代替。单纯羟基磷灰石支架脆性大、机械性能较差,不利于用作骨的修复材料。丝素由18种氨基酸组成,相互排列成线性结构,具有良好的生物相容性和生物降解性。丝素/羟基磷灰石复合材料在保持原有材料优势的基础上提高材料的力学性能,实现优势互补,有望用作人工骨修复材料的开发。 本研究以丝素和羟基磷灰石为基材,磷酸盐缓冲液为溶剂,戊二醛为交联剂,通过调节复合材料中丝素、羟基磷灰石的含量比,探索丝素/羟基磷灰石多孔支架的制备工艺,利用红外光谱仪、X衍射分析仪、扫描电镜、万能试验机测定分析支架的物理化学结构和力学性能。结果表明,丝素/羟基磷灰石复合材料具有结晶结构和β构象。当丝素与羟基磷灰石的比例为6/4时,支架材料的弹性模量和压缩强度达到最大值,分别为48.087MPa和1.44MPa,孔隙率为70%,支架孔径50-200gm。利用该方法制备获得的支架材料,机械性能有明显提高,与人体松质骨的结构接近。 为进一步优化制备工艺,提高材料的力学性能,研究中尝试调整丝素/羟基磷灰石支架制备过程中的反应温度、干燥时间、制孔剂、戊二醛、甲醇添加比例以及材料固化时间、溶剂pH值、浓度等因素,检测分析以上条件对材料成型效果及机械性能的影响。结果表明:浓度和温度是影响材料机械性能的重要因素。当固液比例为1:1时能达到最佳共混效果,支架弹性模量能达到74.98MPa,超过人体松质骨弹性模量理论要求。温度条件为40℃,湿度100%,制得材料的力学性能相对其他温度更佳,为材料直接在人体体内成型的研究奠定基础。交联剂戊二醛添加比例不断增加与材料的弹性模量也表现为上升趋势,但添加比例过大会增加材料的毒性,实际制备中应保证机械性能的条件下降低戊二醛含量。2%的甲醇含量将使材料弹性模量得到最大程度提高。其中,孔隙率的提高将以降低材料机械性能为代价,制孔剂含量增加使支架的力学性能成下降,可根据实际需要制备得到不同孔隙率的支架材料。为延长材料的存放时间,可通过冷冻干燥降低材料的含水率,干燥时间为8h支架获得最佳弹性模量。其他条件对支架弹性模量的影响不大,可根据实际需要进行适当调整。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R318.08

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【引证文献】
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1 李敏;邹灿;安红战;陈芳;;组织工程用HA基骨支架复合材料的研究进展[J];金属材料与冶金工程;2012年06期
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1 邓平平;骨组织工程支架内微流体及其变形的数值仿真分析[D];燕山大学;2011年
【参考文献】
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1 国家高技术新材料领域丝素蛋白作为生物医学材料的应用研究和产品开发课题组;丝素蛋白作为生物医用材料的研究[J];材料导报;2000年09期
2 周耀祖;蚕丝在医药领域的开发利用──抗凝血物质的研制[J];蚕桑通报;1998年03期
3 张幼珠,吴徵宇,田保中,徐帼英,朱德安,廖镇江,贾生贤,姚敏;抗菌药物丝素膜的研制及应用[J];蚕业科学;1999年04期
4 丰强;闵思佳;张海萍;高欣;汪琦翀;朱良均;;不同结构丝素蛋白对羟基磷灰石结晶的调控作用[J];蚕业科学;2008年03期
5 张幼珠,吴徵宇,田保中,徐帼英,廖镇江,贾生贤,朱德安,姚敏;药物丝素膜的性能及在烧伤感染创面上的应用[J];纺织学报;2001年03期
6 傅杰,卓仁禧,范昌烈;含磷聚酸酐药物控制释放材料的研究[J];高等学校化学学报;1997年05期
7 刘佳佳;李明忠;卢神州;;羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备[J];高分子材料科学与工程;2006年05期
8 严平;;聚乳酸类可生物降解复合材料研究进展[J];广西轻工业;2009年01期
9 左海燕;王琳;姚军;;医用聚酸酐材料研究进展[J];河北工业科技;2007年02期
10 于德梅,曹有名;可吸收性聚合物聚乙醇酸[J];化工新型材料;1996年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董艳革;王立石;李学文;林国林;;蚕丝的理化性质及其利用途径[J];安徽农学通报;2007年04期
2 黄国平;陈克平;;丝素在肌腱缺损修复中的应用[J];安徽农业科学;2010年33期
3 胡世伟;宋文东;李世杰;李晓菲;刘娟花;马孝甜;;以牡蛎壳为载体海卤缓释肥对香菜叶绿素·氨基酸和微量元素的影响[J];安徽农业科学;2011年12期
4 王彩;王少洪;侯朝霞;陆浩然;王浩;胡小丹;薛召露;牛厂磊;;反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2011年06期
5 邓连霞;朱良均;张海萍;闵思佳;;蚕丝的综合利用概述[J];北方蚕业;2009年02期
6 周涛,周波,黄书岚,刘仁忠,徐海涛,何文,孙静;壳聚糖大鼠颅内组织相容性的初步观察[J];北京生物医学工程;2004年02期
7 黄福华;郑军;孙立忠;;一种新的人工血管涂层及其实验研究[J];北京生物医学工程;2008年04期
8 尹亮;符韶鹏;邵天敏;金国;;几种薄膜材料与血液的界面张力比较[J];中国表面工程;2008年04期
9 龚立;陈际达;;β-TCP陶瓷的研究进展及其在骨科中的应用[J];山东陶瓷;2006年05期
10 池光范,侯宜,周余来,侯立中,颜炜群,杨同书;应用几丁质胶原网架构建组织工程软骨[J];吉林大学学报(医学版);2004年05期
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1 薛成骞;曹宁;陈华英;李木森;;C/C+HA涂层复合材料对山羊骨缺损修复的组织学和生物相容性研究[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
2 王金燕;贺晓凌;李世赓;赵义平;陈莉;郭刚;张瑞;;细胞培养用温度敏感凝胶的合成与性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
3 张苹;卢凌彬;曹阳;;海藻酸盐水凝胶在组织工程中的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
4 但年华;但卫华;曾睿;林海;叶易春;关林波;汤圣;;碳化二亚胺改性脱细胞猪真皮基质的性能研究[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
5 林海;但卫华;但年华;汤圣;;胶原改性的研究进展[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
6 叶春婷;邹海燕;彭燕豪;梁佩红;叶惠贞;;几丁糖—胶原海绵的研制及其在兔耳动脉止血中的应用[A];第九届全国生物材料学术会议(CBMS-9)论文集[C];2002年
7 蒋丽霞;李淳;刘亚玲;顾其胜;斯清庆;;壳聚糖-明胶膜的制备和特性研究[A];第九届全国生物材料学术会议(CBMS-9)论文集[C];2002年
8 邓连霞;朱良均;张海萍;闵思佳;;蚕丝的综合利用概述[A];中国蚕学会第六届青年学术研讨会论文集(3)[C];2009年
9 张海萍;朱良均;闵思佳;杨明英;;蚕丝蛋白生物资源高分子材料的应用研究[A];中国蚕学会第六届青年学术研讨会论文集(3)[C];2009年
10 张艳红;朱良均;姚菊明;;丝素蛋白在骨组织工程中的应用研究进展[A];中国蚕学会第六届青年学术研讨会论文集(3)[C];2009年
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1 杨春;羟基磷灰石(HAP)材料制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李荣春;新型季铵化壳聚糖衍生物的制备及其抑菌和抗氧化活性研究[D];新疆农业大学;2010年
3 孟永春;胶原与生物活性玻璃作用机理及其复合骨修复材料的研究[D];华南理工大学;2010年
4 孙霖;人脸识别中的活体检测技术研究[D];浙江大学;2010年
5 肖桂勇;雾化干燥法制备羟基磷灰石微球的结构表征及其生物学行为研究[D];山东大学;2010年
6 郭瑞;基因活性真皮替代物的构建及其用于皮肤再生的研究[D];浙江大学;2010年
7 吴波;电化学合成羟基磷灰石涂层及其性能研究[D];大连理工大学;2011年
8 尤飞;面向骨组织工程的仿生支架建模研究[D];上海大学;2011年
9 李国红;多功能蚕丝纤维—纳米复合材料的设计与构建[D];山东大学;2011年
10 彭谦;新型多孔磷酸钙陶瓷支架构建及其体内培育大尺寸活体骨修复体[D];西南交通大学;2010年
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1 贺睿;AZ81基稀土镁合金组织与腐蚀性能的研究[D];河南理工大学;2010年
2 沈锦玉;丝素蛋白/β-硅酸钙复合多孔支架的结构及其性能研究[D];浙江理工大学;2010年
3 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 仝蓓蓓;聚乳酸/剑麻纤维复合材料结晶行为研究[D];郑州大学;2010年
5 周宇;髋臼撞击综合征骨凸的组织学研究[D];郑州大学;2010年
6 刘庆鹏;BMP加强型蚕丝人工韧带重建兔ACL的实验研究[D];泰山医学院;2010年
7 陈晓伟;纺织用化学品对体外细胞增殖抑制影响的研究[D];北京服装学院;2010年
8 杜一松;桑蚕丝在离子液体中的溶解和再生性能研究[D];北京服装学院;2010年
9 高伟;表面改性羟基磷灰石晶须填料增强牙科复合树脂研究[D];昆明理工大学;2009年
10 洪东峰;羟基磷灰石/壳聚糖/魔芋葡甘聚糖复合骨组织工程支架的制备及研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
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1 陈艳梅;奚廷斐;郑裕东;;骨组织工程支架材料及其相关的研究进展[J];北京生物医学工程;2008年05期
2 马宁;曾毅;张莉;杨海滨;张明;;多孔纳米羟基磷灰石/胶原复合材料的制备及性能[J];吉林大学学报(医学版);2006年01期
3 朱广燕;黄剑锋;吴建鹏;曹丽云;贺海燕;;碳/碳复合材料表面羟基磷灰石生物涂层的研究进展[J];稀有金属材料与工程;2007年S2期
4 王力,王和鸣;骨髓基质细胞成骨影响因素的研究进展[J];福建中医学院学报;2003年02期
5 王华楠;李玉宝;左奕;程琳;王园园;石浦江;;骨组织工程用n-HA/PA66多孔贯通支架的制备及表征[J];高分子材料科学与工程;2007年01期
6 张厚安;李敏;张翠娟;;PLGA-HA-TiO_2复合材料的制备和性能研究[J];功能材料;2007年11期
7 伍卫刚;郑启新;;骨内植入式药物缓释系统载体材料研究现状及进展[J];国际生物医学工程杂志;2007年06期
8 张厚安;李敏;唐思文;;骨组织工程用细胞支架生物材料的研究进展[J];机械工程材料;2007年12期
9 王周成;倪永金;黄金聪;;电泳沉积和反应结合制备羟基磷灰石/氧化铝复合涂层[J];硅酸盐学报;2008年06期
10 郭朝邦;金海波;杨筠;杜明奎;毛克亚;;煅烧牛松质骨制备β-TCP/HAP/Ca_2P_2O_7多孔陶瓷反应机制研究[J];稀有金属材料与工程;2010年06期
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1 朱立新;模拟微重力下改良纤维蛋白凝胶复合软骨细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究[D];第一军医大学;2007年
2 姜红江;陶瓷化骨的改性及生物活性人工骨构建的研究[D];天津大学;2009年
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1 杜江华;降解速率可调控的聚β-羟基丁酸酯组织工程支架的研究[D];西北工业大学;2007年
2 陈红波;基于快速成型的组织工程中流动现象的研究[D];燕山大学;2007年
3 王玺;β-磷酸三钙/生物玻璃多孔复合支架的制备与强化研究[D];中南大学;2007年
4 王超锋;灌注型生物活化骨修复节段性骨缺损的实验研究[D];第四军医大学;2007年
5 周祺旻;微冲击射流的换热特性研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 马哲一;骨组织工程支架内微流体流动状态的数值仿真及分析[D];燕山大学;2009年
7 马斗;单孔气泡动力学行为的VOF数值模拟[D];天津大学;2009年
【二级参考文献】
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1 黄伟九;李兆峰;;医用钛合金表面改性研究进展[J];材料导报;2006年S2期
2 宁聪琴,周玉;医用钛合金的发展及研究现状[J];材料科学与工艺;2002年01期
3 刘起秀;;材料科学的新枝——生物材料[J];材料科学与工程;1989年04期
4 郑丽君;虞渝生;刘友山;谈伟强;钟明强;张桂娣;;国产膨体聚四氟乙烯的预处理及其细胞毒性评价[J];材料科学与工程学报;2008年04期
5 竺亚斌,高长有,计 剑,沈家骢;聚己内酯的表面光化学接枝改性以及细胞相容性[J];材料研究学报;2002年03期
6 吴徵宇,金宗明,徐力群;丝素的结晶度和结构变化的研究[J];蚕业科学;1993年02期
7 帅宗文,丁长海,徐建华,孙桂华,王芬,徐淑云;口服Ⅱ型胶原治疗类风湿关节炎的临床研究[J];中国医师杂志;2001年07期
8 杨亚东,朱堂友,伍津津,雷霞,毕建军;组织工程皮肤分泌细胞因子的初步研究[J];第三军医大学学报;2005年10期
9 周凌;伍津津;杨亚东;朱堂友;鲁元刚;;组织工程真皮抗张强度的初步研究[J];第三军医大学学报;2006年06期
10 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
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1 冯凌云;曹献英;闫玉华;李世普;;HAP纳米微晶在血浆中的稳定性及对血细胞形态的影响[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
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1 牛林;邹蕊;石福乔;逯宜;陈治清;刘启达;;丝素蛋白-羟基磷灰石类骨质复合生物材料的生物相容性[J];西安交通大学学报(医学版);2011年05期
2 卢神州;刘佳佳;闫书芹;刘建兵;李明忠;;羟基磷灰石/丝素蛋白复合多孔材料的制备及其表征(英文)[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年34期
3 周旭光;姚金波;;一步法制备羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的条件研究[J];天津工业大学学报;2011年02期
4 张艳红;姚菊明;朱良均;;载入骨形态发生蛋白的羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架的细胞相容性研究[J];蚕业科学;2011年04期
5 邹俊;王根林;干旻峰;朱雪松;耿德春;杨惠林;;丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架对骨髓间充质干细胞增殖分化的支持:优于胶原海绵材料吗?[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年42期
6 钱寒光;苗宗宁;赵基栋;彭玮;;丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合人胎盘间充质干细胞修复桡骨节段性骨缺损[J];中国组织工程研究与临床康复;2010年51期
7 李玲琍;李光;郭悦文;江建明;;聚乙烯醇/丝素蛋白引导骨组织再生膜材料的制备和性能[J];材料导报;2009年16期
8 牛林;邹蕊;石福乔;逯宜;陈新民;陈治清;刘启达;;丝素蛋白-羟基磷灰石类骨质复合生物材料的成骨性能[J];西安交通大学学报(医学版);2011年03期
9 施咏毅;罗敏清;毛丽;卢神州;;丝素蛋白/羟基磷灰石多孔复合材料修复骨缺损研究[J];丝绸;2010年10期
10 韩长菊;叶金凤;陈庆华;张峰;景森;;物理发泡法制备羟基磷灰石/胶原蛋白多孔支架材料[J];佛山陶瓷;2006年11期
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1 王茜;蔡洁明;;热触发自组装型羟基磷灰石/胶原复合材料的基础研究[A];全国第三次牙体牙髓病学临床技术研讨会论文汇编[C];2009年
2 毛钊;尹英;毛曦;储成林;;老年人牙周膜细胞附着于纳米-羟基磷灰石上的形态学观察[A];中华口腔医学会全科口腔医学专业委员会第一次学术年会会议论文集[C];2009年
3 贺盟;常春雨;彭娜;张俐娜;;纤维素/羟基磷灰石纳米复合膜的结构和性质[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 李波;周满;彭汝忠;曾金;马勇;廖晓玲;;纳米羟基磷灰石粉体制备工艺及影响因素研究进展[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
5 辛剑宇;朴莹莹;张倩;李建树;;磷酸化环糊精凝胶诱导羟基磷灰石矿化的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 张胡静;徐水;朱良均;;丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架材料的研制[A];中国蚕学会第六届青年学术研讨会论文集(3)[C];2009年
7 蒋笑;周大勇;朱蓓薇;;南极磷虾壳聚糖-羟基磷灰石复合材料的制备及其去除六价铬的研究[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
8 侯惠娟;吴鹏;吴兰;;羟基磷灰石/壳聚糖复合材料用于去除水中刚果红[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
9 李学敏;刘玲蓉;周志敏;张其清;;胶原/羟基磷灰石复合功能性骨修复材料的研究现状和展望[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会2010两岸四地生物医学工程学术年会论文集[C];2010年
10 徐赫;柏树令;;骨髓间充质干细胞复合纳米相羟基磷灰石/胶原复合材料的体外相容性研究[A];中国解剖学会2011年年会论文文摘汇编[C];2011年
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1 浙江理工大学先进纺织材料与制备教育部重点实验室 陈建勇;银离子改性丝素蛋白提高织物上染率[N];中国纺织报;2009年
2 陶海;羟基磷灰石修复眶壁骨折[N];健康报;2001年
3 王世焕 韩富明;我国首创用鸵鸟骨等做人造骨支架材料[N];医药经济报;2004年
4 韩富明 苏玉军 杨月清;四医大口腔医院首创用动物骨做人造骨支架材料[N];陕西日报;2004年
5 记者 余靖静;纳米级“仿生骨”:遇撞击弯而不折能还原[N];新华每日电讯;2011年
6 吴徵宇;编织皮肤经纬[N];科技日报;2002年
7 韩富明;苏玉军;让鸵鸟、乌贼“献身”医学造福人类[N];中国医药报;2004年
8 韩富明 苏玉军;让鸵鸟乌贼“献身”医学造福人类[N];科技日报;2004年
9 吴一福;四军医大制备成功仿生神经新型支架材料[N];中国医药报;2006年
10 记者 白毅;同济大学骨组织支架材料相关研究通过鉴定[N];中国医药报;2006年
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1 苗宗宁;胎盘间充质干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石材料在骨创伤修复中的实验研究[D];苏州大学;2010年
2 郑捷;丝素蛋白支架在尿道狭窄重建中的实验研究[D];复旦大学;2011年
3 佘振定;基于丝素蛋白/壳聚糖的肝组织工程支架材料研究[D];清华大学;2009年
4 陶凯;乌贼骨转化羟基磷灰石材料(CBHA)的制备及其作为骨组织工程支架材料的应用基础研究[D];中国人民解放军第四军医大学;2003年
5 张文涛;羟基磷灰石冷喷涂机理与实验研究[D];吉林大学;2012年
6 仇志烨;羟基磷灰石硅酸根功能化掺杂改性及其对骨矿化促进作用的机理研究[D];华中科技大学;2012年
7 魏伟;再生丝素蛋白水溶液的干法纺丝及后处理研究[D];东华大学;2011年
8 刘洪涛;含丝素肽链的聚氨酯纤维与纤维膜[D];东华大学;2011年
9 王婷;生物大分子对碳酸钙结晶的调控及其机理探究[D];复旦大学;2011年
10 徐孝旭;无机纳米粒子/柞蚕丝素复合膜的制备、结构及性能研究[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张胡静;丝素/羟基磷灰石支架材料的结构特性和机械性能研究[D];西南大学;2010年
2 马新兰;丝素蛋白共混膜仿生制备丝素蛋白/羟基磷灰石复合材料[D];安徽大学;2010年
3 臧志远;丝素和丝素/羟基磷灰石复合多孔材料与间充质干细胞的细胞相容性以及成骨诱导的比较研究[D];苏州大学;2010年
4 王栋;Ag/Cu/HAP及其复合材料的制备和结构性能表征[D];陕西科技大学;2010年
5 崔浩杰;丝素蛋白支架构建组织工程化口腔黏膜的初步研究[D];苏州大学;2010年
6 唐圣奎;丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维支架的制备及性能研究[D];浙江理工大学;2010年
7 王刚;纳米相羟基磷灰石/丝素蛋白生物复合材料的制备及其结构特征的研究[D];天津工业大学;2007年
8 徐巍巍;丝素蛋白/羟基磷灰石梯度多孔复合材料的制备及其性能[D];苏州大学;2007年
9 王艳;柞蚕丝丝素骨仿生复合材料的制备与研究[D];中原工学院;2011年
10 姜法兴;改性丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合材料[D];西南交通大学;2008年
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