《生物医用材料》期末论文
学院：材料与化工学院
专业：材料科学与工程
学生姓名：
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任课教师：唐敏
2010年6月20日
羟基磷灰石在生物医用材料中的研究进展
材料与化工学院07材料科学与工程卢仁喜
摘要:羟基磷灰右是一种优质的医用生物材料，在生物医用材料和医学研究领域有着广泛的应用和研究。本文在综合了一些文献的基础上，对羟基磷灰石在生物医用材料的研究上做了总结和概括，并且提出了一些自己的看法。
关键字：羟基磷灰石生物医用材料进展
1.引言
生物材料(biomaterials)是对生物体进行治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。随着材料科学、生命科学与生物技术的发展，越来越多的生物材料得到广泛应用，人们开始在分子水平上去认识材料和机体问的相互作用，力求使无生命的材料通过参与生命组织的活动，成为有生命组织的一部分。其中金属材料、生物陶瓷材料、高分子材料、聚合物及其复合材料是应用最广泛的生物材料。近年来，常用的骨骼替代品是金属、塑料以及陶瓷等，其中以钛和钛合金为主。但是由于它们的惰性，它们不能很好的与生物体本身产生相容性，作为硬组织植入材料，它们与骨之间只是一种机械嵌连的骨整合，而非化学骨性结合，致使植入后与骨组织之间结合较差，常引起植入失效。同时金属的耐磨性和耐腐蚀性较差，腐蚀产牛的离子会对人体组织产生不良影响。羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)生物陶瓷材料具有优良的生物活性和生物相容性，被认为是一种最具潜力的人体硬组织替换材料。但是HA的力学性能较差，抗弯强度和断裂韧性指标均低于人体致密骨，限制了它们单独在人体负重部位的使用。但是由于它本身的特点，以及自然界再也找不出与它具有类似生物相容性的陶瓷材料，同时他又可以同多种材料进行复合来改变它在某一方面的劣势。所以，近年来羟基磷灰石及其复合物的研究受到广泛关注。
2.羟基磷灰石及特点
羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是一种微溶于水的弱碱性磷酸钙盐，它是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，在人骨中约占72％，齿骨中则高达97％，其生物相容性及活性良好，对人体无毒副作用，可增强骨愈合作用，能与自然骨产生化学结合，被认为是最有前途的人工齿及人工骨的替代材料。目前有关羟基磷灰石的研究已经取得了很大的进展，人工合成HA的方法主要有沉淀法、水热反应法和溶胶一凝胶法。然而，羟基磷灰石的烧结性能差，力学性能特别是冲击韧性不足以作为骨替代的理想材料，因此必须通过与其它材料复合来提高有关性能，使之得以在临床上推广应用。所以，基于羟基磷灰石在力学上的性质，它在生
物医用材料上一般是以复合材料的应用来实现的。目前，羟基磷灰石聚合物材料研究的比较多，有羟基磷灰石／聚乳酸复合支架材料、羟基磷灰石／聚乙烯醇复合材料忙、纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合材料等。
3.羟基磷灰石材料研究进展
3.1钛合金表面涂覆HA生物陶瓷涂层研究进展
由于现代医学和材料制备技术的飞速发展，人造骨骼等医用材料的市场不断扩大。由于医用材料应用环境的特殊性，对生物医用材料的生物活性、材料力学性能等都有比较苛刻的要求。钛合金因为具有良好的力学性能和加工性能而被广泛应用于人体硬组织修复或植入材料，但是因为钛合金的生物相相容性差，假如直接单一的用它来替代骨骼的话，可能人体会产生排斥反应，同时由于钛合金的腐蚀也会对人体进行伤害。为了克服这个难点，科学家们利用材料表面处理技术将羟基磷灰石生物陶瓷材料涂覆杠钛合金等金属基体的表面，形成羟基磷灰石生物陶瓷涂层材料。HA生物陶瓷涂层可以充分发挥生物陶瓷材料和钛合金材料各自的优势，克服各自的缺点，较好满足临床应用的需要。
结合强度是限制生物陶瓷涂层材料应用的最大障碍之一。钛合金表面涂覆单一HA生物陶瓷涂层材料的结合强度一般不高，利用等离子喷涂方法获得的HA／钛合金材料的结合强度约为12．9MPa左右。结合强度低下的根本原因是由于HA的线胀系数(一15×10K-1)与钛合金基体的线胀系数(～8．8×10K-1)相差较大，热膨胀系数失配导致涂层与基体界面存在较大的残余热应力J。因此，解决结合强度问题的关键在于缩小涂层和基体材料的热膨胀系数差，减少残余应力。金属基质(metal substrate)与羟基磷灰石牢固结合是涂层假体成功的关键，制备过程相当复杂。
涂层的结晶度是影响HA最终性能的另一个关键因素，结晶度低，则HA在体液中溶解过快，涂层的长期有效性受到严重影响．短期内造成失效，从而无法满足临床应用的需要。影响结晶度最关键的因素是不同的制备方法和及其采用的工艺参数。所有的羟基磷灰石涂层都不相同。尽管羟基磷灰石涂层的制备有许多技术方法，但采用最广泛的是等离子喷涂技术。有些新技术的采用，如低压等离子喷涂、生物梯度涂层(biogradient coating)，可以增加金属与涂层的结合强度和抗分解能力。
在钛合金表面制备HA生物涂层材料，是一种应用前景广阔，经济效益巨大的新型生物材料，随着新技术、新工艺、新方法和新材料的不断涌现，HA／钛合金复合材料的结合强度、结晶度、生物活性、长期有效性等都会得到不断的提高和发展、生产的成本不断降低，在医
用生物材料领域的应用也会不断扩大。
3.2纳米羟基磷灰石在生物医学上研究进展
纳米HA是一种性能优良的无机陶瓷材料、同时具有独特的生物学活性。纳米HA粒子的大小为1～100nm，由于其尺寸小，与普通的HA相比具有溶解度较高、比表面积(SSA)大、表面能较大的优点，因而具有更好生物学活性拉，骨植入体的扭转模量、拉伸模量和拉伸强度更高，疲劳抗力也相应提高。由纳米HA构成人工骨可以根据不同部位骨生长的需要制成不同的硬度，具有与骨生长相匹配的降解速率，且具有和天然骨类似的多孔结构，与人体不会产生排异反应。它与原有传统骨材料的最大区别在于修复后的骨和人体骨完全一样，不会在体内留下植人物。有研究者发现纳米HA本身还具有一定的生物学效应和抑癌作用，也有作为药物载体用于疾病治疗的报道。
HA粒子有良好的组织相容性、无毒、无免疫原性，比表面积大，生物粘附性强且能结合和传递大分子药物，吸附药物量大，具备了药物载体的基本要求。羟基磷灰石作为药物载体系统能提高药物在生物膜中的透过性，有利于药物透皮吸收并发挥在细胞内的药效。纳米羟基磷灰石作为药物载体十分安全，因为其与人或动物的骨骼、牙齿成分相同，且不为胃肠液所溶解，在释放药物后可降解吸收或全部随粪便排出．此外，纳米羟基磷灰石在生成过程中很方便引入放射性元素，可用于癌细胞的灭活冲。
HA纳米粒子直接抗肝癌细胞主要体现在提高细胞内的钙离子含量，因Ca2+对细胞有极重要的生理功能，调节着许多的生理活动，可作为细胞的第二信使而发挥作用，如果细胞钙平衡失调将导致细胞功能紊乱。Ca2+可激活细胞内Ca2+/Mg+依赖性核酸内切酶，使DNA发生降解并导致凋亡，细胞形态学表现出特征性变化：细胞体积缩小，胞膜皱缩，核固缩，核质沿核膜浓缩边集，形成数个团块或境界分明的新月形小体，有的细胞核碎裂，形成由膜状物包裹内容物的凋亡小体，这一结果证明HA纳米粒子可诱导人肝癌细胞凋亡。
3.3羟基磷灰石其他复合材料的研究进展
3.3.1羟基磷灰石／壳聚糖复合材料
壳聚糖(chjtosan，简称CS)是一种天然的生物可降解多糖，其降解产物为氨基葡萄糖，对人体及组织无毒、无害。它对多种组织细胞的黏附和增殖具有促进作用，是一种较理想的天然可降解的阳离子多糖。壳聚糖可由甲壳类动物的壳中提取的甲壳素脱乙酰化而得，也可用蛆皮和蛹壳以及黑曲霉纤维素酶等来制备。壳聚糖具有天然的药物活性、抗肿瘤活性、消炎作用，能加快创伤愈合，作为细胞、生长因子载体和支架材料已被用于皮肤、神经、骨和软骨以及肝脏组织工程中ll引，还成功地用作手术缝合线、伤口敷料、药物缓释剂、缺损
填充物及组织工程支架。虽然壳聚糖的研究取得了很大进展，但由于壳聚糖缺乏骨键合生物活性，单独使用时的力学性能不够理想，缺乏弹性和柔韧性，从而限制了在骨组织工程中的应用。为了弥补这方面的不足，许多学者将羟基磷灰石、壳聚糖两种材料复合，所得到的复合材料不仅具有二者的优点，而且两相之间的协同作用赋予复合体优异的力学性能，可以适用于人体的生理负载环境，从而为开发出新型实用的骨组织修复和替代材料带来了新的希望。
在材料的性能方面，羟基磷灰石/壳聚糖复合材料与人体骨骼性能一样，从而避免了材料因弹性模量较骨高时造成骨质吸收，弹性模量过低又不能起到刺激骨生长的作用。同时该复合材料也继承了羟基磷灰石良好的生物相容性，避免了植入生物体内产生的排斥效应。更为重要的是该复合材料完全无毒，能很好的做为骨组织观察的替代材料。
3.3.2羟基磷灰石/聚乙烯复合材料
聚乙烯(polyethlene)，简称PE，是一种乳白色半透明的固体，它是一种生物惰性材料，其耐寒性、耐水性、耐药品性、耐化学性良好。有学者将纳米羟基磷灰石与聚乙烯、聚砜合成HA一多聚体复合物，通过对HA与这两种多聚体聚合形成的新化合物的两轴疲劳试验测试，结果表明该化合物有良好的临床应用价值。李冬梅等在羟基磷灰石／超高分子聚乙烯(hydroxyapatite／ultra—high molecularweight polyethtlene，HA／UHMWPE)复合材料的组织相容性及骨传导性实验研究中将复合材料置入兔的眶骨缺损中，实验结果表明复合材料既具有HA的良好生物性能和骨传导性，又保留有超高分子聚乙烯的可塑性。在材料置人的8周后，于材料边缘可见骨细胞及钙盐呈板状骨样沉着，说明HA／UHMWPE材料可与骨组织形成直接的、牢固的骨性结合。也有研究者将羟基磷灰石／聚乙烯复合物植入11例患者中耳，2～30个月后分别将11例中耳假体取出于光镜、透射电镜和扫描电镜下进行研究，结果证实该复合物植人体生物相容性好，非常适用于中耳重建术。
5.结语
生物材料是一类特殊的功能材料，利用它可以对有机体进行修复、替代与再生。生物医学材料研究的最终目的是用其能够替代或修复人体器官和组织，并实现其生理功能。而羟基磷灰石因其良好的生物相容性，在生物医用材料中受到着普遍关注。由于其自身的性质，在很多应用方面只有通过与其他材料复合来达到所需要的性能。
总之，随着材料科学、生命科学和医学的发展，羟基磷灰石及其复合材料的研究已经取得了较大的进展。但仍然存在很多问题，如目前羟基磷灰石，聚合物复合材料的研究，基本
上只是HA颗粒与聚合物的机械混合，材料的性能优化也往往只限于聚合物的结晶化，复合材料两相间缺乏化学键的结合，界面结合力不够牢固，也没有形成有序的微观结构，无机微粒在聚合物相中的分散程度还不是太理想，材料的降解速率也还不能很好地控制等。总的来说，羟基磷灰石及其复合材料在诸多方面所具有的功能优势，预示着它在生物医用材料研究领域中的巨大潜力，必将引起更多的关注、研究和更广泛的应用前景。
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医用羟基磷灰石的研究进展 摘要： 羟基磷灰石(HA)是人体骨、牙无机组成的主要成分，组成生物体骨、牙组织的磷灰石晶体为纳米级、低结晶度、非化学当量和被多种离子的置换的针状纳米微晶．纳米羟基磷灰石由于与生物硬组织结构成分相似，以及在结构上的可模拟性，在生物医用材料研究中占据着重要的地位，并以各种应用形式出现在各类医学研究中。 羟基磷灰石[Calo(P04)6(0H)2】(hydroxyapatite，HAp)是一种生物活性材料，具有独特的生物相容性，是人体和动物骨骼、牙齿的主要无机成分【I】，基于HAp良好的生物活性以及生物相容性，使其成为理想的硬组织替代材料，广泛应用于硬组织修复、药物载体和抗肿瘤活性的研究。 关键词：羟基磷灰石；特性；医用功能 前言： 生物材料是生命科学和材料科学的交叉边缘学科，成为现代医学和材料科学的匿要领域之一．预计生物材料的发展将成为21世纪国际经济的主要支柱产业之一。 生物医学材料的历史与人类的历电一样漫长，最初人们用木、金属、动物牙齿作为牙齿种植修复的材料．到19世纪，金、镀、锦等开始用T-口腔修复中，而陶瓷作为骨种植材料具有意义的研究是smitll在20世纪印年代开始的。70年代玻璃陶瓷、羟基磷灰石等进入n舱临床以后，把口腔种植修复推向丁新阶段，特别是80年代以来各种复合材料的H}现，使几腔种植的临床应用更加广泛。 纳米羟基磷灰石是人体骨、牙无机组成的主要成分，具有骨引导作用，在较短的时间内能与骨坚固结合，结合了生物材料和纳米材料的优点，临床已广泛应用，在生物医用材料中也占据着重要的地位． 羟基磷灰石(HA)具有骨引导作用，在较短的时间内能与骨坚固结合，临床已广泛应用．生物体内天然羟基磷灰石以纳米晶体的形式存在，为65～80 nm的针状结晶体．根据“纳米效应”理论，单位质量的纳米级粒子的表面积明显大于微米级粒子，使得处于粒子表面的原子数目明显增加，提高了粒子的活性，十分有利于组织的结合．目前人工合成的纳米羟基磷灰石直径在1—100 nm之间，钙磷比值约为1．67，因而与人骨的结构和成分很相似，是一种理想的组织植入材料．然而以羟基磷灰石作为骨植入材料因强度偏低，尤其是脆性太大尚难直接应用于人体承载部位。 正文： 羟基磷灰石概念： 羟基磷灰石制备方法：1.高温分解法2．煅烧磷酸钙法3．干法合成4．湿法合成：
医学细胞生物学期末复习资料 第一章绪论 一、A型题 1. 世界上第一个在显微镜下看到活细胞的人是 A. Robert Hooke B、Leeuwenhoek C、Mendel D、Golgi E、Brown 2. 生命活动的基本结构和功能单位是 A、细胞核 B、细胞膜 C、细胞器 D、细胞质 E、细胞 3. 被誉为十九世纪自然科学三大发现之一的是 A、中心法则 B、基因学说 C、半保留复制 D、细胞学说 E、DNA双螺旋结构模型 4. 细胞学说的提出者是 A、Robert Hooke和Leeuwenhoek； B、Crick和Watson； C、Schleiden和Schwann； D、Sichold和Virchow； E、以上都不是 二、X型题 1. 当今细胞生物学的发展热点集中在_______等方面 A、细胞信号转导 B、细胞增殖及细胞周期的调控 C、细胞的生长及分化 D、干细胞及其应用 E、细胞的衰老及死亡 2. ______促使细胞学发展为分子细胞生物学 A、细胞显微结构的研究 B、细胞超微结构的研究 C、细胞工程学的发展 D、分子生物学的发展 E、克隆技术的发展 三、判断题 1. 细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。 2. 细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。 3. 细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。 4. 英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。 5. 细胞学说、进化论、遗传学的基本定律被列为19世纪自然科学的“三大发现”。 四、填空题 ?细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。?1838年，施莱登和施旺提出了细胞学说，认为细胞? ?是一切动植物的基本单位。 ?1858年德国病理学家魏尔肖提出一切细胞只能来自原来的细胞的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。 第二章细胞的起源及进化 一、A型题 1. 由非细胞原始生命演化为细胞生物的转变中首先出现的是 A、细胞膜； B、细胞核； C、细胞器； D、核仁； E、内质网 2. 在分类学上，病毒属于 A、原核细胞 B、真核细胞 C、多种细胞生物 D、共生生物 E、非细胞结构生物 3. 目前发现的最小的细胞是 A、细菌 B、双线菌 C、支原体 D、绿藻 E、立克次氏体 4. 原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是 A、中心体； B、线粒体； C、核糖体； D、高尔基复合体； E、溶酶体 5. 一个原核细胞的染色体含有 A、一条DNA并及RNA、组蛋白结合在一起； B、一条DNA及组蛋白结合在一起； C、一条DNA不及RNA、组蛋白结合在一起； D、一条以上裸露的DNA； E、一条以上裸露的DNA及RNA结合在一起 6. 关于真核细胞，下列哪项叙述有误 A、有真正的细胞核； B、体积一般比原核细胞大； C、有多条DNA分子并及组蛋白结合构成染色质； D、遗传信息的转录及翻译同时进行； E、膜性细胞器发达 7. 下面那种生物体属于真核细胞 A、酵母 B、蓝藻 C、病毒 D、类病毒 E、支原体 8. 下列哪种细胞属于原核生物 A、精子细胞 B、红细胞 C、细菌细胞 D、裂殖酵母 E、绿藻 9. 原核细胞的mRNA转录及蛋白质翻译 A、同时进行； B、均在细胞核中进行； C、分别在细胞核和细胞质中进行；
羟基磷灰石研究进展 摘要：由于羟基磷灰石( HA) 不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物 相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力, 无毒副作用, 无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。同时，羟基磷灰石具有良好的生物活性,具有特殊的晶体化学特点，是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术.目前,羟基磷灰石涂层的制备方法有等离子喷涂法、激光熔覆法、电结晶液相沉积法、溶胶-凝胶法等。对于制备要求较高、具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言,溶胶- 凝胶法是较为合适的方法,本文羟基磷灰石涂层进行了研究。主要从羟基磷灰石的合成制备,复合材料涂层种类及HA涂层影响因素，应用等方面对羟基磷灰石进行介绍，并对其进行研究展望。 关键词：羟基磷灰石制备复合材料涂层研究进展 前言 羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷, 与人体自然骨和牙齿等硬组织中的无机质在 化学成分和晶体结构上具有相似性，是一类重要的骨修复材料,分子式为Ca10 ( PO4) 6 ( OH ) 2 , 简写为HA 或HAP,Ca/ P 物质的量比理论值为1. 67, 属磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料。从分子结构( 如图1) 可以看出, 它易与周围液体发生离子交换。HA 属六方晶系, 空间群为P63/m。其结构为六角柱体, 与c轴垂直的面是一个六边形, a、b 轴的夹角为120 °, 晶胞常数a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A 。单位晶胞含有10 个 [ Ca]2+、6个[ PO4]3-和2个 [ OH]-, 这样的结构和组成使 得H A 具有较好的稳定性。 磷灰石是自然界广泛分布的 磷酸钙盐矿物，根据其结构通 道中存在的阴离子的种类, 可分为氟-、氯-、羟磷灰石等 不同亚种矿物。其中，羟基磷 灰石(hydroxyapatite，缩写为 HA或HAp)的研究和应用最 广泛。羟基磷灰石是人体和动 物的骨骼和牙齿的主要无机 成分，具有良好的生物相容性和生物活性，HA材料对动物体人体无毒、无害、无致 癌作用，可增强骨愈合作用，能与自然骨产生化学结合，HA植入人体后对组织无刺 激和排斥作用,能与骨形成很强的化学结合,用作骨缺损的充填材料,为新骨的形成提供
BioLogic DuoFlow
层析系统简明使用教程
DuoFlow 层析系统
一、 仪器名称：BioLogic DuoFlow 层析系统 二、 规格型号：DuoFlow 10/40，QuadTec 10/40，Maximizer 20/80，Pathfinder 20/80 三、 生产厂家：Bio-Rad Laboratories, Inc 四、 产品简介 随着生命科学研究进入后基因组时代，以蛋白质为主要对象的研究成为各实验室研究的主 题，其中，对单个蛋白质的分离纯化是蛋白质研究的基础工作，也是非常重要的工作。对纯度均 一蛋白质的研究是揭示生命规律的重要手段，也是新药研发的必要途径，因为只有获得一定量的 蛋白质纯品，才能满足结构和功能的分析、物理化学参数测定、生物活性、毒理和药理实验等等， 乃至大量制备用于诊断和治疗。 蛋白质分离纯化的重要问题是如何在纯化过程中保持温和的条件，从而保证在此过程中蛋白 质的结构和活性不受影响。层析技术（Chromatography）为蛋白质纯化提供了这样的条件，大都 在室温或低温下操作，所用的流动相可以是与生理液相似的具有一定 pH 值、离子强度的缓冲水 溶液，所用的填料表面修饰各种基团，可与蛋白质分子温和接触，从而保持了蛋白质分子的原有 构象和生物活性。层析系统以及各种分离纯化所需的填料和层析柱是保证该纯化过程的稳定性、 重现性和自动化进行所必需的设备。 五、 技术原理 将一种混合物分成单个组份是一个熵减的过程，故外界必须要给此过程提供能量。如下图所 示，完整的层析系统主要包含泵、各种阀门、层析柱、各种在位检测器和收集器。
泵
层析柱 阀门
检测器
组分收集器 其主要过程是：由泵推动溶液；各种阀门控制溶液流向，或者进样，或者洗脱层析柱；样 品经过层析柱并洗脱后，以样品各组分在流动相和固定相（层析介质）中的分配系数不同而保 留不同，从而分开；不同组分经过各种在位检测器，如紫外检测器、电导检测器、pH 检测器等 确定各组分的位置和浓度；最后各组分由收集器自动收集。 其中，泵是层析系统的心脏，用以推动溶液流动，DuoFlow 的泵是双柱塞双泵，可提供精 确稳定，双向变速可调的液流，并可根据层析柱的不同而提供一定的压力。检测器是层析系统 的眼睛，必须具有足够的灵敏度。在层析中需要检测的指标有 pH,离子强度，紫外/可见光吸收 值，折光度，荧光值等。 层析系统为层析技术及其过程提供了稳定、准确、可靠的自动化平台，而各种层析介质和 层析柱则是层析技术的核心。各种层析技术简介如下： 1、离子交换（ion exchange chromatography, IEC） ：利用蛋白质在一定缓冲液和 pH 条件下不同蛋
羟基磷灰石的制备及表征 一、实验目的 1.掌握纳米羟基磷灰石的制备及原理 2.了解羟基磷灰石的表征方法及生物相容性 二实验原理 羟基磷灰石（hydrrosyapatite,HAP）分子式为Ca10(PO4)6(OH)2是自然骨无机质的主要成分，具有良好的生物相容性和生物活性，可以引导骨的生长，并与骨组织形成牢固的骨性结合。HAP是生物活性陶瓷的代表性材料，生物活性材料是指能够在材料和组织界面上诱导生物或化学反应，使材料与组织之间形成较强的化学键，达到组织修复的目的。HAP在组成上与人体骨的相似性，使HAP与人体硬组织以及皮肤、肌肉组织等都有良好的生物相容性，植入体内不仅安全、无毒，还能引导骨生长，即新骨可以从HAP植入体与原骨结合处沿着植入的体表面或内部贯通性空隙攀附生长，材料植入体内后能与骨组织形成良好的化学键结合。HAP主要的生物学应用作骨组织代替材料，磷酸钙类生物陶瓷材料在临床应用中遇到的最大困难之一是材料强度差，尤其是韧性低，且机械可加工性差，导致其在临床应用中受到了极大的限制。为了改善HAP陶瓷的脆性和强度问题，一般会在其中添加ZrO2和碳纤维或是Al2O3和玻璃等物质进行增韧。纳米级羟基磷灰石的制备方法很多，主要分为固相法和液相法两大类。固相法合成在一定条件下（高温、研磨）让磷酸盐与钙盐充分混合发生固相反应，合成HAP粉末。液相法合成是在水液中，一磷酸盐和钙盐为原料，在一定条件下发生化学反应，生成溶解度较小的HAP晶粒，包括化学沉淀法。水热合成法、溶胶-凝胶法、自然烧法、微乳液法、微波法等。 化学沉淀法因具有实验条件要求不高、反应容易控制，适合制备纳米材料等优点从而得到广泛应用。沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中加入适量的沉淀剂得到纳米材料的前驱沉淀物，再将此沉淀物结晶进行干燥或煅烧制得相应的纳米材料。金属离子在沉淀过程是不平衡的，需要控制溶液中的沉淀剂的浓度，使沉淀过程缓慢发生，才会使溶液中的沉淀处于平衡状态，使沉淀能均匀的出现在整个溶液中。此法制备纳米HAP大多采用无机钙盐和磷酸盐反应得到。常采用的钙盐有：CaCl2、Ca(OH)2、Ca(NO)2等，常采用的磷酸盐有：K2HPO4、Na3PO4、（NH4)2HPO4、和H3PO4，发生酸碱中和反应反应生成HAP纳米颗粒。沉淀法的影响因素主要有HP值、合成温度、反应原料纯度、反应原料浓度、反应物的混合步骤、沉淀剂的选择和添加速率等。采用化学沉淀法制备HAP纳米颗粒，需要的设备简单，相应的生产的经济成本也较低，很容易实现工业上大批量的生产。但化学沉淀法制备HAP也存在问题，制备所得的纳米HAP颗粒粒径均匀性差，并且团聚现象严重。化学沉淀法制备HAP的主要原理是在含有可溶性钙盐和磷酸盐的水溶液中，加入适量的沉淀剂，在特定条件，使溶液中两种溶剂发生化学反应，形成不溶性的水合氧化物从溶液中析出，再进行加入脱水对得到的溶液进行离心干燥，进而得到HAP纳米粉体。反应方程式如下： 10Ca(OH)2+6H3PO4→Ca10(PO4)6(OH)2+18H2O 三实验设备及材料
生物医用高分子材料研究进展及趋势
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 医用材料学课程学习总结及结课论文生物医用高分子材料的研究及发展趋势
学院名称：材料科学与工程 专业班级：金属1302 学生姓名：钱振 指导教师姓名：王宝志 2016年 10 月 生物医用高分子材料的研究及发展趋势 钱振 学号：63 班级：金属1302 材料科学与工程学院 摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，分子材料在各领域得到了显著应用，在医用领域应用更多，本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件，概述了医用高分子材料的研究现状及其用途，并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词：生物材料，生物医用高分子材料，现状，应用，展望 1.引言 生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科，它是生物学、医学、化学、 物理学和材料学交叉形成的边缘学科，是用于人工组织或器官制备、高性能医疗
器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。 生物医用材料，简称生物材料(BiomaterialS)，是一类具有特殊性能或功能，用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学]3[，生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等）。 2.研究现状 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料取得了长足的进展，目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展，出现了大量的医用新材料和人工装置，如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分，它发展最早、应用最广泛、用量最大、品种繁多，主要包括：塑料、橡胶、纤维、粘合剂等。随着医学的发展，这些材料在医学领域得到广泛的应用。如:膨体聚四氟乙烯人造血管、聚矾中空纤维人工肾、硅橡胶医用导管、介入栓塞材料、介入诊疗导管以及护理方面使用的一次性医疗用品等，都是由高分子材料制成的。这些产品在临床诊断、治疗、护理等方面起着越来越重要的作用。正是由于高分子材料在医学上的独特作用，因而在高分子化学上出现了一个新的分支—医用高分子(Medical highpolymers)。它是把高分子化学的理论、研究方法、临床医学的需要结合起来，用于研究生物体的结构、生物体器官的功能及医用材料的应用等的一门年轻而边缘性的学科]4[。
1、细菌以微米（）为单位。按其外形主要有球菌、杆菌和螺旋菌三大类。 2、细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等各种细菌都有，是细菌的基本结构；荚膜、鞭毛、菌 毛、芽胞仅某些细菌具有，为其特殊结构。 3、细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受 损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。又称细菌L型。 4、质粒是染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。 5、根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。 6、某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体， 是细菌的休眠形式，称为芽孢。产生芽孢的细菌都是G+菌。 7、革兰氏染色：原理：（1）革兰阳性菌细胞壁结构较致密，肽聚糖层厚，脂质含量少，乙 醇不易透入；而格兰阴性菌细胞壁结构较疏松，肽聚糖层少，脂质含量多，乙醇易渗入。 （2）革兰阳性菌的等电点低（pI2~3），革兰阴性菌等电点较高（pI4~5），在相同pH条件下，革兰阳性菌所带负电荷比革兰阴性菌多，与带正电荷的结晶紫染料结合较牢固且不易脱色。（3）革兰阳性菌细胞内含有大量核糖核酸镁盐，可与结晶紫和碘牢固地结合成大分子复合物，不易被乙醇脱色；而革兰阴性菌细胞内含极少量的核糖核酸镁盐，吸附染料量少，形成的复合物分子也较小，故易被乙醇脱色。 方法：（1）初染：将结晶紫染液加于制好的涂片上，染色1min，用细流水冲洗，甩去积水。 （2）媒染：加卢戈碘液作用1min，用细流水冲洗，甩去积水。（3）脱色：滴加95%酒精数滴，摇动玻片数秒钟，使均匀脱色，然后斜持玻片，再滴加酒精，直到流下的酒精无色为止（约30s），用细流水冲洗，甩去积水。（4）复染：加稀释石炭酸复红染10s，用细流水冲洗，甩去积水。 结果：Ｇ+菌：紫色G—菌：红色 8、根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为自养菌和异养菌两大营养类型。 9、某些细菌生长所必需的但自身又不能合成，必须由外界供给的物质称为生长因子。 10、营养物质进入菌体内的方式有被动扩散和主动转运系统。 11、根据细菌代谢时对分子氧的需要与否，可以分为四类：专性需氧菌、微需氧菌、兼性厌 氧菌、专性厌氧菌。 12、研究细菌的生物学性状（形态染色、生化反应、药物敏感试验等）应选用对数期的细菌。 13、各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力亦不一致，因而其代谢产物有 别。根据此特点，利用生物化学方法来鉴别不同细菌称为细菌的生化反应试验。 14、吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼酸盐利用（C）四种试验常用于鉴定肠道杆菌， 合称为IMViC试验。 15、热原质或称致热源，是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反映的物质。 16、外毒素是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质； 内毒素是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，当菌体死亡崩裂后游离出来，外毒素毒性强于内毒素。 17、某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质称为 抗生素。某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质称为细菌素。 18、在培养基中加入某种化学物质，使之抑制某些细菌生长，而有利于另一些细菌生长，从 而将后者从混杂的标本中分离出来，这种培养基称为选择培养基。 19、鉴别培养基是用于培养和区分不同细菌种类的培养基。 20、可根据培养基的物理状态的不同分为液体、固体和半固体培养基三大类。 21、将标本或培养物划线接种在固体培养基的表面，因划线的分散作用，使许多原混杂的细 菌在固体培养基表面上散开，称为分离培养。单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌
2010-2011 第2学期《生物医用材料》期中考试 姓名： 学号： 学院： 专业： 班级： 任课老师：
羟基磷灰石研究进展 摘要：由于羟基磷灰石( HA) 不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物 相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力, 无毒副作用, 无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。同时，羟基磷灰石具有良好的生物活性,具有特殊的晶体化学特点，是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术.目前,羟基磷灰石涂层的制备方法有等离子喷涂法、激光熔覆法、电结晶液相沉积法、溶胶-凝胶法等。对于制备要求较高、具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言,溶胶- 凝胶法是较为合适的方法,本文羟基磷灰石涂层进行了研究。主要从羟基磷灰石的合成制备,复合材料涂层种类及HA涂层影响因素，应用等方面对羟基磷灰石进行介绍，并对其进行研究展望。 关键词：羟基磷灰石制备复合材料涂层研究进展 前言 羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷, 与人体自然骨和牙齿等硬组织中的无机质在 化学成分和晶体结构上具有相似性，是一类重要的骨修复材料,分子式为Ca10 ( PO4) 6 ( OH ) 2 , 简写为HA 或HAP,Ca/ P 物质的量比理论值为1. 67, 属磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料。从分子结构( 如图1) 可以看出, 它易与周围液体发生离子交换。HA 属六方晶系, 空间群为P63/m。其结构为六角柱体, 与c轴垂直的面是一个六边形, a、b 轴的夹角为120 °, 晶胞常数a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A 。单位晶胞含有10 个[ Ca]2+、6个[ PO4]3-和2个 [ OH]-, 这样的结构和组成使 得H A 具有较好的稳定性。 磷灰石是自然界广泛分布的 磷酸钙盐矿物，根据其结构通 道中存在的阴离子的种类, 可分为氟-、氯-、羟磷灰石等 不同亚种矿物。其中，羟基磷 灰石(hydroxyapatite，缩写为 HA或HAp)的研究和应用最 广泛。羟基磷灰石是人体和动 物的骨骼和牙齿的主要无机 成分，具有良好的生物相容性和生物活性，HA材料对动物体人体无毒、无害、无致 癌作用，可增强骨愈合作用，能与自然骨产生化学结合，HA植入人体后对组织无刺 激和排斥作用,能与骨形成很强的化学结合,用作骨缺损的充填材料,为新骨的形成提供
日用化学品期末复习资料整理 （7#301） 一、选择题、填空题、名词解释 第一章：绪论 1、牙膏清洁牙齿的功能主要是通过摩擦剂来实现的，摩擦剂在牙膏配方中的比例占45w%～55w%。国际上通用的四种摩擦剂为碳酸钙、磷酸氢钙、氢氧化铝和二氧化硅。 2、美国牙膏配方中磷酸氢钙和二氧化硅占97w%，我国碳酸钙占86w%。 第二章:表面活性剂 1、表面活性剂具有分散、增溶、乳化、起泡、洗涤、匀染、润滑、渗透、抗静电、防腐蚀和杀菌等功能。（记4个即可） 2、表面张力：把液体表面任意单位长度上的收缩力称之为表面张力。（名词解释3） 3、元素表面活性剂：指的是含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂，由于这些元素的引入从而赋予表面活性剂更独特、优异的性能。（名词解释2） 4、临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂在溶液中形成胶束的最低浓度，低于此浓度，表面活性剂以单分子体方式存在于溶液中，高于此浓度表面活性剂以单体和胶束的动态平衡状态存在于溶液中。当表面活性剂浓度达到CMC时，继续加入表面活性剂，单体分子浓度不再增加，而只能增加胶束的数量。 5、表面活性剂按照亲水基团是否为离子型分为阴离子型（羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐）、阳离子型（伯、仲、叔胺盐、季铵盐）、两性离子型（甜菜碱型、咪唑啉型）和非离子型（失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯）。 6、HLB：表示了表面活性剂的亲水基团和亲油基团所具有的亲水亲油平衡值。（名词解释1） 7、规定石蜡为0，十二烷基硫酸钠为40，表面活性剂的HLB一般在1～40之间，转折点为10，HLB小于10的乳化剂具有亲油性，大于10的乳化剂具有亲水性。 第三章：家用洗涤用品 1、污垢分为固体污垢、液体污垢和特殊污垢。
生物医用材料的研究进展 生物医用材料是用来对于生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料, 它是研究人工器官和医疗器械的基础, 己成为材料学科的重要分支, 特别是随着生物技术的莲勃发展和重大突破, 生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。研究动态 迄今为止 ,被详细研究过的生物材料已有一千多种 ,医学临床上广泛使用的也有几十种 ,涉及到材料学的各个领域。当前生物医用材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、持久、多用途的生物医用材料, 具体体现在以下几个方面: 1. 提高生物医用材料的组织相容性 途径不外乎有两种, 一是使用天然高分子材料, 例如利用基因工程技术将产生蛛丝的基因导入酵母细菌并使其表示; 二是在材料表面固定有生理功能的物质, 如多肽、酶和细胞生长因子等, 这些物质充当邻近细胞、基质的配基或受体 ,使材料表面形成一个能与生物活体相适应的过渡层。 2. 生物医用材料的可降解化 组织工程领域研究中 ,一般应用生物相容性的可降解聚合物去诱导周围组织的生长或作为植入细胞的粘附、生长、分化的临时支架。其中组织工程材料除了具备一定的机械性能外, 还需具有生物相容性和可降解性。 英国科学家创造了一种可降解淀粉基聚合物支架。以玉米淀粉为基本材料, 分别加入乙烯基乙烯醇和醋酸纤维素 ,再分别对应加入不同比例的发泡剂 (主要为羧酸 ), 注塑成型后就能够获得支撑组织再生的可降解支架。 3. 生物医用材料的生物功能化和生物智能化 利用细胞学和分子生物学方法将蛋白质、细胞生长因子、酶及多肽等固定在现有材料的表面 ,经过表面修饰构建新一代的分子生物材料 ,来引发我们所需的特异生物反应 ,抑制非特异性反应。例如将一种名叫玻璃粘连蛋白 (ＶＮ)的物质固定到钛表面, 发现固定ＶＮ的骨结合界面上有相对多的蛋白存在。4．开发新型医用合金材料
《生物医用材料》期末论文 学院：材料与化工学院 专业：材料科学与工程 学生姓名： 学号： 任课教师：唐敏 2010年6月20日
羟基磷灰石在生物医用材料中的研究进展 材料与化工学院 07材料科学与工程卢仁喜 摘要:羟基磷灰右是一种优质的医用生物材料，在生物医用材料和医学研究领域有着广泛的应用和研究。本文在综合了一些文献的基础上，对羟基磷灰石在生物医用材料的研究上做了总结和概括，并且提出了一些自己的看法。 关键字：羟基磷灰石生物医用材料进展 1.引言 生物材料(biomaterials)是对生物体进行治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。随着材料科学、生命科学与生物技术的发展，越来越多的生物材料得到广泛应用，人们开始在分子水平上去认识材料和机体问的相互作用，力求使无生命的材料通过参与生命组织的活动，成为有生命组织的一部分。其中金属材料、生物陶瓷材料、高分子材料、聚合物及其复合材料是应用最广泛的生物材料。近年来，常用的骨骼替代品是金属、塑料以及陶瓷等，其中以钛和钛合金为主。但是由于它们的惰性，它们不能很好的与生物体本身产生相容性，作为硬组织植入材料，它们与骨之间只是一种机械嵌连的骨整合，而非化学骨性结合，致使植入后与骨组织之间结合较差，常引起植入失效。同时金属的耐磨性和耐腐蚀性较差，腐蚀产牛的离子会对人体组织产生不良影响。羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)生物陶瓷材料具有优良的生物活性和生物相容性，被认为是一种最具潜力的人体硬组织替换材料。但是HA的力学性能较差，抗弯强度和断裂韧性指标均低于人体致密骨，限制了它们单独在人体负重部位的使用。但是由于它本身的特点，以及自然界再也找不出与它具有类似生物相容性的陶瓷材料，同时他又可以同多种材料进行复合来改变它在某一方面的劣势。所以，近年来羟基磷灰石及其复合物的研究受到广泛关注。 2.羟基磷灰石及特点 羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是一种微溶于水的弱碱性磷酸钙盐，它是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，在人骨中约占72％，齿骨中则高达97％，其生物相容性及活性良好，对人体无毒副作用，可增强骨愈合作用，能与自然骨产生化学结合，被认为是最有前途的人工齿及人工骨的替代材料。目前有关羟基磷灰石的研究已经取得了很大的进展，人工合成HA的方法主要有沉淀法、水热反应法和溶胶一凝胶法。然而，羟基磷灰石的烧结性能差，力学性能特别是冲击韧性不足以作为骨替代的理想材料，因此必须通过与其它材料复合来提高有关性能，使之得以在临床上推广应用。所以，基于羟基磷灰石在力学上的性质，它在生
生物陶瓷材料的研究及应用 张波化工07-3班 120073304069 摘要介绍了生物陶瓷的定义，对羟基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸钙生物陶瓷材料、复合生物陶瓷材料、涂层生物陶瓷材料和氧化铝生物陶瓷的特性和制备方法进行了较为深入的分析，在现代医学中的应用及发展前景。 关键词生物陶瓷，磷酸钙，复合生物陶瓷材料，涂层生物陶瓷材料，氧化铝陶瓷，生物陶瓷应用。 Bioceramic Materials Research and Application Zhangbo Chemical Engineering and Technology 073 class 120073304069 Abstract This paper introduces the definition of bio-ceramics, bio-ceramic material of hydroxyapatite, calcium phosphate bio-ceramic materials, composite bio-ceramic materials, coating materials, bio-ceramics and alumina ceramics of biological characteristics and preparation methods for a more in-depth analysis In modern medicine the application and development prospects. Key words bio-ceramics, calcium phosphate, composite bio-ceramic materials, coating materials, bio-ceramic, alumina ceramic, bio-ceramic applications. 1 引言 生物陶瓷是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。做为生物陶瓷材料，需具备如下条件：生物相容性；力学相容性；与生物组织有优异的亲和性；抗血栓；灭菌性并具有很好的 物理、化学稳定性。生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷（如Al 2O 3 、ZrO 2 等）、生物活性 陶瓷(如致密羟基磷灰石、生物活性微晶玻璃等)和生物复合材料三类。生物陶瓷材料因其与人的生活密切相关，故一直倍受材料科学工作者的重视。 2 生物陶瓷材料的发展 目前世界各国相继发展了生物陶瓷材料，它不仅具有不锈钢塑料所具有的特性，而且具有亲水性、能与细胞等生物组织表现出良好的亲和性。因此生物陶瓷具有广阔的发展前景。生物陶瓷的应用范围也正在逐步扩大，现可应用于人工骨、人
医学生物学解答题 (一)蛋白质的结构单位是什么?它的结构特点是什么？ 氨基酸每个氨基酸的α-碳上连接一个羧基，一个氨基，一个氢原子和一个侧链R基团。20种氨基酸结构的差别就在于它们的R基团结构的不同。 （四）蛋白质的空间结构包括哪几级结构？在哪级结构上表现出生物学活性？ 一二三四级结构；三级结构 （六）蛋白质的变构与变性？蛋白质的变性在医学上有何重要用途？ 变构:在生物体内复杂多变的环境中，某些代谢中间物或变构剂能是蛋白质的构象发生轻微变化，从而使其生物活性发生改变，使其更有效地完成生理功能。这种通过蛋白质构象变化而实现调节功能的现象，称为变构或变构调节。 变性:蛋白质分子受到某些物理因素，如高温、高压、紫外线照射等，或化学因素，如强酸、强碱、有机溶剂等的影响时，空间结构发生破坏，理化性质改变，生物活性丧失，这一过程称为蛋白质的变性。 变性作用：当在保存蛋白质制剂，如酶、血清、疫苗时，需要低温保存，以防止蛋白质的变性，而当用高压、高温、紫外线照射等方法消毒杀菌时，可使病原微生物的蛋白质变性。（七）酶的化学本质及特性是什么？ 酶的化学本质：大多数由蛋白质组成（少数为RNA）。 酶的特性:1、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；2、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；3、多样性：酶的种类很多，大约有4000多种；4、温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。5、活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。 6.有些酶的催化性与辅因子有关。7.易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。 （八）核酸的基本结构单位是什么？磷酸、戊糖、碱基是如何构成核苷酸的？ 核酸的基本结构单位是核苷酸。核苷中戊糖5’位碳上的羟基（—OH）和磷酸上的氢（—H）结合，脱掉一分子的水，形成的化合物，称为核苷酸，即单核苷酸，其连接键为磷酸酯键。（九）什么是3，-5，磷酸二酯键？什么是多核苷酸的5，端和3，端？ 是由前一个核苷酸戊糖3’碳位上的羟基与后一个核苷酸戊糖5’碳位磷酸上的氢结合，在核酸聚合酶的催化下，脱掉一分子连接而成。 在戊糖5’碳位上油磷酸基游离者，称为5’端，即首段。而戊糖3碳位上油羟基游离者，称为3端，即尾端。 （十三）DNA的功能？ DNA是遗传物质，是遗传信息的载体。在遗传信息的传递过程中，DNA分子要进行自我复制，然后经过细胞分裂，将遗传信息传给子代细胞，并且在子代细胞中，DNA分子中的遗传信息经过转录、翻译，才能表达出相应的遗传性状。：1.DNA的半保留复制。2.DNA的转录。 (十四) RNA的种类有哪些?它们的结构特点和功能？ tRNA（转运RNA）, rRNA（核糖体RNA）, mRNA（信使RNA）。还有核酶和微小RNA等。功能：mRNA 从细胞核内的DNA分子上转录出遗传信息。并带到细胞质的核糖体上，作为合成蛋白质的模板。 tRNA 是识别被激活的氨基酸，合成氨酰-tRNA复合体，并借自身的反密码子与mRNA上的密码子‘咬合’，将携带的氨基酸运输到核糖体，供合成蛋白质需要。
羟基磷灰石的研究进展及其应用 课程：材料科学前沿 姓名：盛亚雄 学号：1026010127 班级：10级材料科学1班 完成时间：2013年6月13日
目录 摘要 (2) 前言 (2) 1 羟基磷灰石的组成和晶体结构 (2) 2 羟基磷灰石的制备 (3) 3 羟基磷灰石复合材料 (4) 4 羟基磷灰石的应用 (5) 5羟基磷灰石的发展趋势 (7) 6结语 (8) 参考文献 (8)
羟基磷灰石的研究进展及其应用 摘要羟基磷灰石具有良好的生物活性，是较好的生物材料，故被广泛应用于 骨组织修复和替代技术。而又因具有特殊晶体化学特点，除作为医用生物材料外，还用作无机生物材料和激光器基质材料，尤其在环境治理、湿度传感器等研究领域具有重要意义。目前，羟基磷灰石的制备方法有溶胶-凝胶法、沉淀法、水热法、干式法和微乳液法等。对于制备要求较高，具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言，溶胶-凝胶法是较为合适的方法。此外，本文还对羟基磷灰石复合材料进行了研究。以及对羟基磷灰石的应用了做出介绍和展望。 关键词羟基磷灰石制备复合材料环境材料生物陶瓷发展趋势 前言 磷灰石是自然界广泛分布的磷酸钙盐矿物，根据其结构通道中存在的阴离子的种类，可分为氟磷灰石和氯磷灰石等不同亚种矿物。其中，羟基磷灰石的研究和应用最广泛。由于羟基磷灰石(HA)不但与人体骨骼的晶体成分和化学结构基本一致，而且生物相容性和界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料，另外有极其良好的骨传导性和骨结合的能力，无毒副作用，无致癌作用，因此被广泛用于作为硬组织修复和骨填充材料的生物支架及疾病、意外事故中的修复材料，是目前生物材料研究的热点。此外，大量研究表明，羟基磷灰石具有良好的离子交换性能，能吸附并回收利用地方饮用水中过量的氟离子和工业废水中的重金属离子，可以用作一种新型的环境功能矿物材料。多孔羟基磷灰石陶瓷耐热、耐湿范围广，灵敏度高，是一种新型的湿敏半导体陶瓷材料。本文的目的主要是介绍羟基磷灰石的制备，以及简单介绍一下羟基磷灰石复合材料，并且对其在生物材料和功能材料等方面的应用做出展望，这对今后羟基磷灰石的进一步的开发和研究具有重大意义。 1 羟基磷灰石的化学组 成和晶体结构 羟基磷灰石的化学式为 Ca10PO46OH2简写为HA或HAP, Ca/P的物质的量之比为1.67。其分 子结构为六方晶体，属于P63/m空 间群。晶胞常数为晶胞常数a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A。单位晶胞含有
羟基磷灰石的使用方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
羟基磷灰石填料 ——纯化蛋白、多肽、核酸 分离机理：羟基磷灰石具有独特的分离机理，是唯一直接用于蛋白质和核酸纯化的无机层析填料，高度耐碱，生物安全性最高。其中磷酸离子与带正电的蛋白质以离子键结合，具有离子交换特性，可由NaCl浓度梯度或磷酸钠浓度梯度洗脱，其中的Ca2＋离子与带负电蛋白质的自由羧基以金属螯合方式结合，该结合方式对NaCl不敏感，可由磷酸钠浓度梯度洗脱。因此该填料既可以用磷酸钠单梯度洗脱，也可以采用NaCl梯度洗脱后以低浓度磷酸钠缓冲液平衡，再以磷酸钠浓度梯度洗脱的双梯度洗脱模型，以达到更高的分辨率。 羟基磷灰石类型选择：羟基磷灰石因陶瓷化工艺不同分为2种类型：I型和II 型，I型对蛋白质具有更大的保留，对普通蛋白质具有更大的动态载量，主要纯化大部分蛋白质（分子量一般在100kd一下）；II型由于孔径较I型大，因而对抗体和部分重组疫苗等大分子量蛋白质的动态载量更高，而对HSA几乎无保留，因而更适合于抗体的纯化，同时II型对核酸具有更大的保留，能够分辩单、双链、超螺旋等各种高级结构的DNA，因而也适合纯化核酸。 ●高动态载量、高流速、高产率 ●更好的化学稳定性和机械强度，更长的寿命 ●刚性结构，保证了其在PH>的范围内使用，可用NaOH清洗 ●良好的批次重现性，容易放大化 ●可随意选用阳离子和金属螯合两个模式分离纯化蛋白或其他分子 ●能用于层析系统、重力流柱、AcroPrep多孔板等 应用 ●碱性蛋白的纯化（免疫球蛋白） ●抗体纯化 ●酸性蛋白（白蛋白） ●去除DNA和内毒素 ●纯化磷多肽 ●分离纯化复杂的蛋白混合物 ●纯化质粒 流动相：平衡液：5mM的磷酸钠缓冲液，PH= 洗脱液：的磷酸钠缓冲液，或2M的氯化钠缓冲液，PH= 使用步骤：建议使用干法填柱
实验方案 课题六 纳米羟基磷灰石的制备与表征 小组成员 段东斑、陆文心、耿明宇 1.背意义景 羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称HA，化学分子式:(Ca10 (PO4)6(OH)2)是人体和动物骨骼的主要无机成份。在人体骨中，HA 大约占60%，它是一种长度为20~40nm，厚1.5~3.0nm 的针状结晶，其周围规则地排列着骨胶原纤维[36]。齿骨的结构也类似于自然骨，但齿骨中HA 的含量高达97%。医学领域长期以来广泛使用的金属和有机高分子等生物医学材料，其成分和自然骨完全不同，用来作为齿骨的代材料(人工骨、人工齿)填补骨缺损材料，其生物相容性和人体适应性尚不令人满意。而羟基磷灰石具有无毒、无刺激性、无致敏性、无致突变性和致癌性，是一种生物相容性材料，可与骨发生化学作用，有很好的骨传导性。因此，近二十年来，研究接近或类似于自然骨成份的无机生物医学材料极其活跃，其中特值得重视的是与骨组织生物相容性最好的HA 活性材料的研究、临床应用。近年来，随着人们对纳米领域的认识与关注，医学界也相继开始了对纳米HA 粒子(或称超细HA 粉)的研究，HA 纳米粒子与普通的HA 相比具有不同的理化性能：如溶解度较高、表面能较大、生物活性更好、具有抑癌作用等，可以作为药物载体用于疾病的治疗，是一种生物相容性良好的治疗材料。 目前，人们已经开发出多种方法来制备纳米HA，如水解法、水热反应法、溶胶一凝胶法及最近发展的微乳液法等，其中化学沉淀法是各种水溶性的化合物经混合、反应生成不溶性的沉淀，然后将沉淀物过滤、洗涤、煅烧处理，得到符合要求的粉体。化学沉淀法因工艺简单、成本低、颗粒小等优点被广泛应用。但是目前对这种方法的研究还处于初级阶段，制备出的纳米粒子粒径不均一，分散性差且有易团聚的现象。为此，我们希望对化学沉淀法制备HA纳米粒子的条件的进行深入研究，分析各种因素对纳米HA晶型与粒径的影响，为HA的工业化生产提供依据。 2.1实验基本原理 目前报道，常用的制备羟基磷灰石粉体的钙的反应物有Ca(NO3)2、Ca(OH)2、CaCl2、CaO、Ca(OC2H5)2等，常用的磷的反应物有(NH4)2HPO4、H3PO4、K2HPO4、Na2HP04和((CH3O)3PO)等。 以硝酸钙和磷酸氢二氨为例，反应方程式为： Ca(N03)2·4H20+6(NH4)2HP04+8NH3·H20=Ca10 (P04)6(OH)2+20NH4N03+6H20 以氢氧化钙和磷酸盐为例，反应方程式为： 10Ca(OH)2+6H3P04= Ca10(PO4)6(OH)2+18H20 不同反应物合成HA的方法有一定差异，但总体而言，化学沉淀法的实质是羟基磷灰石的溶解平衡的逆反应，即 10Ca2++6PO43-+2OH- = Ca10(PO4)6(OH)2 Ksp=2.34*10-59 2.2实验条件的选择与调控。 影响化学沉淀法的工艺参数主要有：Ca/P 摩尔比、pH 值、磷酸的加入速度、反应温