明膠磷灰石米諾環(huán)素仿生納米復(fù)合材料修復(fù)兔脛骨缺損

美國佐治亞理工學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)曾因制造第一款自充電能源包或電池，榮列國際知名英國科學(xué)網(wǎng)站《物理世界》“2012年度十大科學(xué)突破”，日前在此基礎(chǔ)上，他們通過在電池的壓電材料里添加納米顆粒形成納米復(fù)合材料，大幅提升了電池的充電效率和存儲(chǔ)容量。相關(guān)改進(jìn)自主充電電池的論文刊登在最新一期的《納米技術(shù)》上。

美國佐治亞理工學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)曾因制造第一款自充電能源包或電池，榮列國際知名英國科學(xué)網(wǎng)站《物理世界》“2012年度十大科學(xué)突破”，日前在此基礎(chǔ)上，他們通過在電池的壓電材料里添加納米顆粒形成納米復(fù)合材料，大幅提升了電池的充電效率和存儲(chǔ)容量。相關(guān)改進(jìn)自主充電電池的論文刊登在最新一期的《納米技術(shù)》上。

了解絲素蛋白(silkfibroin,sf)表面修飾的羥基磷灰石(hydroxyapatite,ha)修復(fù)骨缺損過程中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血液流變學(xué)和骨缺損修復(fù)區(qū)血流量的變化。選擇20只新西蘭白兔,制作15mm長的橈骨節(jié)段性骨缺損模型,根據(jù)植入不同移植材料分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,實(shí)驗(yàn)組于動(dòng)物左側(cè)橈骨缺損區(qū)植入mscs復(fù)合sf表面修飾的ha培養(yǎng)制備的組織工程骨,對照組植入mscs復(fù)合ha培養(yǎng)制備的組織工程骨,觀察各組動(dòng)物術(shù)后7、14d血液流變學(xué)和術(shù)后14d骨缺損修復(fù)區(qū)血流量的變化。實(shí)驗(yàn)組與對照組比較,血液流變學(xué)指標(biāo)和骨缺損修復(fù)區(qū)血流量差異顯著,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物全身血液粘度降低,骨缺損修復(fù)區(qū)的局部血流量增加。sf表面修飾對以ha為支架材料組織工程骨的修復(fù)作用有明顯優(yōu)化作用。

目的比較復(fù)合不同劑量血管內(nèi)皮生長因子(vegf)的納米羥基磷灰石/膠原蛋白復(fù)合骨(nhac)修復(fù)骨缺損的效果。方法將納米羥基磷灰石粉末和膠原蛋白粉末按8∶2的比例混合制備nhac人工骨,再將混合粉末與含10ng、100ng、300ngvegf的蒸餾水按1∶1.8的質(zhì)量比調(diào)和制備nhac/vegf人工骨。建立大鼠雙側(cè)橈骨0.5cm缺損動(dòng)物模型30只,按隨機(jī)原則分為5組。以nhac/10ngvegf、nhac/100ngvegf、nhac/300ngvegf人工骨植入骨缺損處進(jìn)行修復(fù)作為實(shí)驗(yàn)組,以nhac人工骨植入組及空白組作為對照組。術(shù)后2、4、8周各組行組織學(xué)及免疫組織化學(xué)檢查,觀察材料早期血管化及成骨情況。結(jié)果各時(shí)間點(diǎn)組織學(xué)評分以及血管計(jì)數(shù)均為nhac/300ngvegf人工骨組最高,于其他各組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各實(shí)驗(yàn)組血管數(shù)量在4周時(shí)達(dá)到高峰,而nhac組血管數(shù)量在8周時(shí)最多。結(jié)論血管內(nèi)皮生長因子能明顯促進(jìn)nhac早期血管化及新骨形成,比單純應(yīng)用nhac能更好的修復(fù)骨缺損,并且隨著vegf劑量的增加,新生血管數(shù)量和新骨形成量均相應(yīng)增加。

目的:初步評價(jià)牙體修復(fù)性納米羥基磷灰石復(fù)合材料的生物相容性,為其臨床應(yīng)用的安全性提供實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。方法:采用iso評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的部分體內(nèi)試驗(yàn)方法,通過不同途徑進(jìn)行動(dòng)物急性毒性實(shí)驗(yàn)、熱原實(shí)驗(yàn)、過敏實(shí)驗(yàn)、口腔黏膜刺激實(shí)驗(yàn)、皮膚刺激實(shí)驗(yàn),根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)該材料的生物相容性。結(jié)果:該新型材料對生物機(jī)體無致熱性、無致敏性、無刺激性,無明顯急性毒性。結(jié)論:牙體修復(fù)性納米羥基磷灰石復(fù)合材料對機(jī)體組織無明顯毒害作用,具有良好的生物相容性。

為了探討絲素蛋白/羥基磷灰石(sf/ha)復(fù)合多孔支架材料的制備及其用于骨缺損的修復(fù),采用超聲波凝膠干燥法制備了sf/ha復(fù)合材料;以脫膠繭絲為增強(qiáng)材料,水溶性淀粉為制孔劑,通過去離子水萃取法除去淀粉,制備了sf/ha多孔復(fù)合材料。對其孔隙率及抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測試,并將其植入兔股骨缺損處觀察修復(fù)的情況。sf/ha多孔復(fù)合材料的孔隙率接近75%,孔徑尺寸分布約從幾微米到400μm,并且孔隙之間相互貫通,其抗壓強(qiáng)度可達(dá)10mpa以上,植入兔股骨缺損處未見引起骨組織明顯的炎癥反應(yīng)及骨壞死,術(shù)后12周發(fā)現(xiàn)基本修復(fù)骨缺損部位,而空白對照組沒有骨生成。sf/ha多孔復(fù)合材料可以滿足骨組織工程支架的基本要求,用于骨缺損的修復(fù)。

探討n-ha/ldi-g/nvcm復(fù)合體的制備方法以及其物理特性。對載有0%、1%、2%、5%和10%nvcm的復(fù)合體材料分別測定其抗壓強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度,再通過x射線衍射和掃描電鏡分析其固化產(chǎn)物和表面結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明不同載藥組抗壓強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度會(huì)有所不同。nvcm的載入不影響n-ha/ldi-g的固化,不會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生新的產(chǎn)物;nvcm的含量在復(fù)合體中一定的比例范圍內(nèi),并不會(huì)對復(fù)合體的抗壓強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度造成影響,而超過一定范圍后,則會(huì)降低其抗壓強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度。

據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國科學(xué)家制造出了一種由石墨烯和錫層疊在一起組成的納米復(fù)合材料，這種可用來制造大容量能源存儲(chǔ)設(shè)備的輕質(zhì)新材料可用于鋰離子電池中，其“三明治”結(jié)構(gòu)也有助于提升電池的性能。

由納米羥基磷灰石(ha)與絲素蛋白(sf)復(fù)合而成的新型生物復(fù)合材料,具有優(yōu)良的生物相容性,已被研究用作骨移植及填充材料,但其由絲素蛋白分子內(nèi)交聯(lián)導(dǎo)致的較差的力學(xué)性能,限制了該復(fù)合材料的應(yīng)用。本研究中,采用一種名為聚乙二醇二縮水甘油醚(pgde)的交聯(lián)劑對復(fù)合材料中的絲素蛋白進(jìn)行改性。該改性的復(fù)合材料經(jīng)過一系列的檢測,結(jié)果顯示交聯(lián)劑pgde可以提高絲素蛋白的結(jié)晶性,復(fù)合材料ha/sf的抗壓強(qiáng)度提高了100%,且該交聯(lián)劑并沒有影響復(fù)合材料的生物相容性。

尋找理想的骨修復(fù)材料一直是骨科材料領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。自然骨是由納米羥基磷灰石和膠原構(gòu)成的納米復(fù)合材料。源于仿天然硬組織構(gòu)想的納米磷灰石-有機(jī)高分子復(fù)合材料是把高韌性的高分子基質(zhì)與高剛性的納米無機(jī)磷灰石晶體巧妙結(jié)合,使其最大程度地實(shí)現(xiàn)兩種成分的優(yōu)勢互補(bǔ)和協(xié)同優(yōu)化,賦予仿生納米復(fù)合材料高強(qiáng)韌的力學(xué)性能。與組成同樣重要的是結(jié)構(gòu)因素,這種材料包括不同尺寸的架構(gòu)組織和可控取向。納米羥基磷灰石/高分子復(fù)合材料已成為骨組織修復(fù)材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向。本文綜述了近些年用于人體骨組織修復(fù)材料的納米羥基磷灰石/天然(或非天然)高分子材料的制備技術(shù)、性能等方面研究進(jìn)展及現(xiàn)狀,并對其發(fā)展提出了展望。

低溫下,通過將水熱合成的納米羥基磷灰石漿料與中性膠原溶膠共混和在中性膠原中原位形成羥基磷灰石兩種方法制備羥基磷灰石/膠原復(fù)合材料,采用xrd、ftir、掃描電鏡、透射電鏡和力學(xué)性能測試等方法對兩種復(fù)合材料的特性進(jìn)行了表征。通過對兩種方法制備的復(fù)合材料的特性進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩種方法均制備得到了納米羥基磷灰石/膠原復(fù)合材料,復(fù)合材料在晶相組成、化學(xué)組成、納米羥基磷灰石晶體尺寸、膠原纖維的結(jié)構(gòu)等方面都與天然骨相似。但原位合成納米羥基磷灰石晶體的結(jié)晶度比水熱合成的納米羥基磷灰石更接近于自然骨,原位合成的羥基磷灰石/膠原復(fù)合材料的均勻性、界面結(jié)合緊密度、力學(xué)性能等方面均優(yōu)于共混法。原位合成法是改善納米羥基磷灰石/膠原復(fù)合材料均勻性和力學(xué)性能的有效方法。

采用凝膠澆注成型工藝制備了納米碳管/羥基磷灰石復(fù)合材料坯體。研究了ph值、分散劑、固相含量(納米碳管和羥基磷灰石在料漿中的質(zhì)量分?jǐn)?shù))、分散工藝等因素對料漿和復(fù)合材料坯體性能的影響,對坯體的力學(xué)性能進(jìn)行了測試,借助掃描電鏡分析了坯體的微觀組織。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),料漿的ph值應(yīng)控制在10~12的范圍內(nèi);聚甲基丙烯酸銨的濃度為0.6%時(shí),羥基磷灰石懸浮體流動(dòng)性最好;十二烷基磺酸鈉的濃度在sds/cnts=1%~2%時(shí),納米碳管/羥基磷灰石復(fù)相料漿的粘度最低;采用球磨法制備的復(fù)相料漿固相含量達(dá)到55%,復(fù)合材料坯體的抗彎強(qiáng)度達(dá)到57.403mpa。

納米復(fù)合材料的探索及應(yīng)用 摘要：納米顆粒在塑料中的應(yīng)用潛力很大，因?yàn)橹灰?加很少量納米填料就可起到添加大量的其它助劑更好的作 用。最近的數(shù)百篇有關(guān)納米材料的論文表明，在改善塑料的 機(jī)械性能、阻隔性能、阻燃性能和導(dǎo)電性能方面，納米材料 的研究和應(yīng)用取得了令人興奮的進(jìn)展。 關(guān)鍵詞：納米復(fù)合材料；納米粘土；碳納米管；納米石 墨片；阻隔性；阻燃性 [中圖分類號(hào)]tq323.6[文獻(xiàn)識(shí)別碼]a[文章編號(hào)] 納米復(fù)合材料的發(fā)展還處于成長期，據(jù)預(yù)測，在未來幾 十年內(nèi)，它們將被證明是改變塑料工業(yè)面貌的最強(qiáng)有力的事 物。只要通過熔融共混或原位聚合在聚合物中添加２％～ ５％的納米顆粒，復(fù)合材料的熱－機(jī)械性能、阻隔性能和阻 燃性能將會(huì)得到戲劇性的提高。在提高耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、 導(dǎo)電性方面，它們也能超越普通填料和纖維填料。 納米尺度的增強(qiáng)塑料在汽車和包裝業(yè)已經(jīng)市場化，盡管 利潤不是太高

邁阿密abakan公司完成了它的pcomp納米復(fù)合材料涂層增長和擴(kuò)大戰(zhàn)略的第一和第二階段，這包括增加安裝了粉末微囊化裝備使產(chǎn)量翻倍，增加更多納米顆粒生產(chǎn)裝備和燒結(jié)爐使產(chǎn)量擴(kuò)大到每年18t。第三、四階段計(jì)劃產(chǎn)量擴(kuò)大到每年60t，然后180t。

專利申請?zhí)?201710228113.0公布號(hào):107012361a申請日:2017.04.10公開日:2017.08.08申請人:云南馳宏鋅鍺股份有限公司本發(fā)明涉及一種電沉積鋅用稀土合金陽極及其制備方法,屬于有色金屬運(yùn)用領(lǐng)域。所述的電沉積鋅用稀土合金陽極各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為:稀土0.001%～0.050%,銀0.2%～0.5%,余量為鉛。制備方法為:將

碳納米管從物理和化學(xué)方面都具有獨(dú)特性，它的應(yīng)用范圍廣泛，從汽車防護(hù)零件到修飾電機(jī)，從氫氣的儲(chǔ)存到微波吸收等等，都得到了廣泛的應(yīng)用。所以碳納米管的發(fā)現(xiàn)是材料學(xué)，工程制備的一個(gè)優(yōu)秀成果。本文從碳納米管的發(fā)現(xiàn)，到對它的簡介，特性的應(yīng)用以及目前存在的一些亟需解決的問題進(jìn)行了闡述。并提出了對它未來發(fā)展的建議和展望。

利用鈦酸酯偶聯(lián)劑對zno/ag納米抗菌劑改性處理,將改性后的抗菌劑與聚氯乙烯(pvc)均勻混合后混煉壓片,制得抗菌pvc納米復(fù)合材料。研究了zno/ag納米抗菌劑的分散工藝,并對抗菌pvc復(fù)合材料的抗菌性能及力學(xué)性能進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果表明:改性后的zno/ag納米抗菌劑沉降率由94.0%減小到0.4%,親油性和穩(wěn)定性提高;抗菌pvc復(fù)合材料對大腸桿菌的抗菌率達(dá)99%以上,其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率隨抗菌劑添加量的增加均呈先增后降的趨勢。

納米復(fù)合材料因具有獨(dú)特的物理、化學(xué)性能而成為納米領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。鎳納米材料作為一種重要的過渡金屬納米材料,在磁學(xué)、電化學(xué)、催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。將它與其他金屬、氧化物等材料復(fù)合,一方面使其固有性質(zhì)得到明顯改善,另一方面利用其他組成和鎳基材料的協(xié)同作用,可得到具有新特性的異質(zhì)材料,因此研究鎳基納米復(fù)合材料的合成具有重要的科學(xué)意義。由于納米材料的結(jié)構(gòu)不同,其復(fù)合位置和復(fù)合方式均存在不同,本文按照復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特征,分別從核殼型、負(fù)載型、多節(jié)段納米線3種類型對鎳納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展進(jìn)行評述,在介紹這些材料的合成方法、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,綜述各種方法、各類結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用前景,為類似復(fù)合材料的合成提供借鑒。

美國得克薩斯州的應(yīng)用納米技術(shù)公司新近開發(fā)成功一種具有很高導(dǎo)熱性的碳基納米鋁復(fù)合材料，稱之為“carbal”。這種材料是由80％碳質(zhì)基體材料和20％的納米鋁顆粒所組成；而碳質(zhì)基體材料則是由各向同性導(dǎo)熱性材料和各向異性導(dǎo)熱性物質(zhì)所組成，這就造成了高度的熱擴(kuò)散性和低的比熱?！癱arbal”材料的硬度不高，容易切割成很薄的薄片，并且可以施加表面粘附層，如陶瓷絕緣層、合成樹脂、金屬釬焊料等。適用于電路元件和半導(dǎo)體器件等方面。

聚合物基納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展

采用硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(mps)對埃洛石納米管(hnts)進(jìn)行表面改性,并以改性埃洛石納米管(m-hnts)填充硬質(zhì)聚氯乙烯(pvc)制備聚氯乙烯/改性埃洛石納米管(pvc/m-hnts)納米復(fù)合材料.傅里葉變換紅外光譜分析、熱重分析以及x射線光電子能譜分析證明埃洛石納米管表面負(fù)載了硅烷偶聯(lián)劑;掃描電鏡結(jié)果表明,m-hnts在pvc中分散均勻,pvc/m-hnts納米復(fù)合材料的斷面呈現(xiàn)較大的塑性變形,表現(xiàn)出韌性斷裂的特征;實(shí)驗(yàn)表明,m-hnts對pvc同時(shí)起到了增韌和增強(qiáng)的作用,特別是使沖擊強(qiáng)度大幅度提高,與添加未改性hnts的材料相比,pvc/m-hnts納米復(fù)合材料具有更高的力學(xué)性能和模量;m-hnts對復(fù)合材料熱性能的提高和加工性能的改善也有一定的效果.

首次以天然淀粉納米晶為原料,通過熔融共混的方法復(fù)合改性雙酚a型環(huán)氧樹脂,制備出了力學(xué)性質(zhì)優(yōu)異的環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料,在填料含量較低時(shí)其彎曲強(qiáng)度及彎曲形變即達(dá)到同步增強(qiáng)的效果,特別是在含量為0.5wt%和1.5wt%時(shí)斷裂彎曲應(yīng)變及彎曲強(qiáng)度相對于純的環(huán)氧樹脂分別增加了13.9%和9.9%。同時(shí)通過透射電子顯微鏡(tem)、掃描電子顯微鏡(sem)、x射線衍射(xrd)及傅里葉變換紅外光譜(ftir)等方法分別研究了淀粉納米晶及其復(fù)合材料的形貌及結(jié)構(gòu)。