一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107739940A

    公开(公告)日:2018-02-27

    申请号:CN201711011430.3

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 高成德 帅词俊

    Abstract: 本发明公开了一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金,该生物镁合金由生物镁合金基体和分布于生物镁合金基体晶界上的氧化石墨烯构成;所述氧化石墨烯包裹生物镁合金晶粒形成纳米蜂窝结构第二相。本发明还公开一种制备方法,包括如下步骤:(1)按设计比例,将GO粉和生物镁合金粉分别置于无水乙醇中超声搅拌得到GO悬浮液和生物镁合金悬浮液;(2)将GO悬浮液缓慢加入生物镁合金悬浮液中,继续超声搅拌得到混合悬浮液,混合悬浮液经真空过滤、干燥处理后得到均匀分散的混合粉末;(3)将上述得到的混合粉末在保护气氛下,通过激光选区熔化制备得到具有耐腐蚀功能的生物镁合金。本发明利用GO构建的纳米蜂窝结构第二相,能够作为“保护盾”隔绝生物镁合金与体液的接触,避免常规第二相的电偶腐蚀效应,提高耐腐蚀性能。

    一种具有抗菌性能的生物镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107739939A

    公开(公告)日:2018-02-27

    申请号:CN201711011427.1

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 本发明公开了一种具有抗菌性能的生物镁合金,该镁合金由生物镁合金基体和均匀分布在镁合金基体中的纳米银组成,其中,纳米银的质量百分比为0.5-1.5%、优选为0.75-1.25%、进一步优选为1%。本发明还公开了一种制备具有抗菌性能的生物镁合金的方法,包括如下步骤:(1)将特定量的纳米银粉末和镁合金粉末在保护气氛下,在球磨机中球磨得到混合均匀的混合粉末;(2)以上述混合粉末为原料,通过激光选区熔化制备具有抗菌功能的生物镁合金。本发明将纳米银以第二相的形式复合到镁合金基体中,在抗菌性能伴随生物镁合金的整个降解过程。

    一种石墨烯和BNNT协同强韧化镁黄长石骨支架的方法

    公开(公告)号:CN107029283A

    公开(公告)日:2017-08-11

    申请号:CN201510408494.1

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种利用石墨烯和氮化硼纳米管的协同作用,促进其在基体中的均匀分散并强韧化镁黄长石骨支架的方法,其优点在于:利用二维石墨烯和一维氮化硼纳米管组合形成三维纳米第二相,通过协同支撑促进相互分散,解决了单独使用石墨烯或氮化硼纳米管易于团聚的问题;利用石墨烯和氮化硼纳米管优异的力学性能和巨大的比表面积,通过拔出效应、裂纹偏转等机制提高镁黄长石骨支架的强度与韧性;利用石墨烯和氮化硼纳米管能够诱导干细胞成骨分化的特点,进一步提高镁黄长石骨支架的成骨能力。

    激光制备多孔骨支架并添加氧化锌提高性能的方法

    公开(公告)号:CN103845762B

    公开(公告)日:2017-04-12

    申请号:CN201210496929.9

    申请日:2012-11-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种激光制备多孔骨支架并添加少量氧化锌提高其机械和生物学性能的方法,属于骨组织工程领域。针对传统支架制备方法中孔分布、形状、空间走向、连通性等不可控,同时针对β‑磷酸三钙(β‑TCP)存在机械性能不佳、降解速率太快等缺点,本发明提供了一种利用选择性激光烧结(SLS)技术制备多孔骨支架,并添加氧化锌(ZnO)提高性能的方法。优点在于:利用SLS制备三维互连的多孔支架,添加少量ZnO引入液相,促进颗粒致密化,并细化晶粒,从而改善机械性能。同时提高细胞相容性,减慢的降解速率,提高生物学性能。最终制备具有增强机械性能和较优生物学性能的互连多孔的β‑TCP骨支架。该方法具有制备工艺简单、操作方便、成本低廉、技术参数容易控制等特点。

    一种镁橄榄石基的复合骨组织工程支架的制备方法

    公开(公告)号:CN106344962A

    公开(公告)日:2017-01-25

    申请号:CN201510408587.4

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明针对镁橄榄石钙磷层形成能力差,不能和骨组织形成紧密结合和脆性大,使其只能在低负载骨修复中使用的缺点,提出在以选择性激光烧结为工艺制备骨支架的过程中,利用纳米58S生物玻璃优异的骨键合性能来改善镁橄榄石基骨支架的成骨能力,利用四脚针状氧化锌晶须优异的力学性能来提高它的机械强度,制备了综合性能优异的镁橄榄石基骨支架。

    一种用于激光制备镁合金人工骨的防氧化方法

    公开(公告)号:CN106337180A

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201510407480.8

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种利用激光制备镁合金人工骨的防氧化方法,其目的是为了解决镁合金人工骨激光烧结过程中易氧化的问题,提供石墨烯消耗保护气氛中残存的氧,并使已氧化的镁合金还原,同时利用石墨烯作为纳米相增强镁合金人工骨。本发明方法:一、将石墨烯和Mg-Zn合金粉末在纯酒精中混合超声处理;二、复合粉末球磨;三、选择性激光熔化。

    一种多级[微米/纳米]孔结构的仿生人工骨的制备方法

    公开(公告)号:CN103462729B

    公开(公告)日:2016-06-01

    申请号:CN201210185031.X

    申请日:2012-06-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种仿生人工骨三维多级孔结构的可控制备方法,其特征在于:利用选择性激光(光斑直径为微米尺度)烧结实现150-800μm梯度贯穿孔、利用混合少量高聚物微球在烧结过程中氧化分解形成10-100μm随机球形孔、利用腐蚀工艺获得数十纳米表面不规则孔的方法,最终得到具有与天然骨类似三维多级孔结构的仿生人工骨。根据植入部位要求,通过调整烧结工艺参数,能够精确控制梯度贯穿孔的分布与连通性等;通过精密控制炉温曲线和高聚物颗粒性质可以控制球形孔的形状与尺寸等;通过控制腐蚀液浓度和腐蚀时间能够控制纳米孔的大小和数量等。这对于创造一种利于细胞粘附、增殖和功能发挥的微环境,促进新骨形成,加快骨愈合具有极其重要的意义。

    在激光选区烧结中引入持续液相制备陶瓷骨支架的方法

    公开(公告)号:CN104108928B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201310137902.5

    申请日:2013-04-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 在激光选区烧结生物陶瓷粉末制造人工骨支架时,为了在激光选区烧结的短时间内完成致密化过程,需要提高生物陶瓷材料的烧结性能,由此提出了一种持续液相烧结方法:在烧结生物陶瓷粉末之前,添加一定比例的具有生物活性的高聚物、生物玻璃1393、生物玻璃45S5和镁黄长石。而激光选区烧结时,生物陶瓷的烧结温度通常>1200℃左右,在300-600℃温度段,利用所添加高聚物材料如PLA,PLLA,PLGA等具有生物相容性的高聚物提供液相。在700-1000℃温度段,利用1397生物玻璃提供液相。在1100-1200℃温度段,种用45S5生物玻璃提供液相,在>1200℃温度段,利用镁黄长石提供液相。实现在激光烧结的整个过程中存在持续液相,提高生物陶瓷的烧结性能。

    一种复合陶瓷骨支架表面微-纳米孔隙的构建方法

    公开(公告)号:CN104147637B

    公开(公告)日:2016-01-06

    申请号:CN201310176609.X

    申请日:2013-05-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 针对目前用于修复骨缺损的HAP/TCP复合陶瓷骨支架,本发明提出了一种利用羟基磷灰石和磷酸钙降解速度不一致的特点,即β-TCP与磷酸的化学反应速度远远快于HAP,采用磷酸溶液腐蚀时,复合陶瓷骨支架表面的β-TCP颗粒将溶于磷酸溶液,留下微米孔隙;而HAP颗粒将少量腐蚀,在晶粒表面形成纳米孔隙。最终形成适合细胞粘附生长的表面微纳米孔隙,并且所形成的微纳米孔隙具有一定规律性。

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