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第一篇医用化学论文范文参考：仿生结构表面接触角与化学法修饰医用聚合物润湿性研究
随着临床医学对医用器械不断提出更高的性能要求,体液结垢成为影响生物医用材料使用性能的重要因素.本文依据自然界中具有超疏水性质和自清洁功能的荷叶表面微观结构,研究仿生结构及其接触角模型,采用化学法粗化和化学镀纳米银方法在医用聚合物表面构造微/纳观双重仿生粗糙结构,将疏水表面与抗菌纳米银两者有机结合,探讨医用聚合物植入材料的防垢问题.主要研究工作和成果如下:
1、研究了固液界面润湿机理与接触角模型,包括表面张力、界面能与润湿性的关系,分析Young、Wenzel、Cassie、Cassie-Baxter、Wenzel-Cassie等五种接触角模型,并探讨影响疏水表面的Cassie/Wenzel(C/W)润湿模式转换机制.
2、依据荷叶表面微观结构,设计了规则微观结构、微/纳观双重结构、分形结构等仿生结构,提出了相应的接触角模型,并分析微结构参数、界面能参数对其表面润湿性的影响,表面接触角由大到小依次为:微/纳双重结构、分形结构、规则微观结构.此外,提出了规则微观结构表面阻止C/W润湿模式转换条件.
3、采用化学法粗化在医用聚合物表面构造微观粗糙结构,研究了粗化工艺参数对粗化效果与其表面润湿性的影响.结果表明,粗化后聚合物材料表面呈现微米级粗糙结构,接触角由原来的95°,增大到115°,左右,疏水性能得到增强.
4、采用化学镀法在粗化后的医用聚合物表面沉积纳米银,制备得到粒径均匀、平均粒径为20～50nm的纳米银.并且,分析了化学镀银的工艺参数对医用聚合物表面化学镀银的影响.结果表明,化学法镀纳米银后聚合物表面形成微/纳双重结构,接触角从粗化后的115°,增大到135°,.随着粗化微观结构与纳米银结构尺度比增大,接触角越大,疏水性越强.
5、将化学法粗化和化学镀纳米银用于医用聚氨酯内支架导管,并且进行了动物体内防垢性能测试与分析.结果表明,由于纳米银的抗菌性能和化学修饰形成的微/纳双重疏水结构的同时作用,化学修饰可有效地延缓支架管结垢形成,比传统支架管具有更好的防垢性能.
本文的研究工作,对于改善医用聚合物材料的防垢性能具有重要意义,同时为超疏水表面的设计与制备提供了理论基础.
第二篇医用化学论文样文：壳聚糖的化学改性及其作为生物医用材料的制备和性能研究
甲壳素是自然界中储存量仅次于纤维素的第二大天然生物高分子,是一种环境友好型高分子.壳聚糖是由甲壳素脱乙酰氨基制备而得.壳聚糖不仅有生物相容性、生物可降解性、无毒等优点,还有抗癌性、止血性、抗菌性等优异性能.因此,壳聚糖在食品、化妆品、环保等工业上有较大的应用价值,尤其在生物医学领域可以作为烧伤敷料、术后粘连材料、药物载体和组织工程支架材料等.但由于壳聚糖的特殊结构,其不溶解于水和有机溶剂,只溶解于稀酸水溶液,极大地限制了其在生物医学的应用.为改进壳聚糖的溶解性能并拓宽其作为生物医用材料的应用范围,我们分别采用迈克尔加成反应和酰氯化反应制备了水性和油性壳聚糖衍生物,并利用改性的壳聚糖衍生物,采用静电纺丝方法和混合浇注法制备了可以用作皮肤烧伤敷料和人工软骨组织的生物医学材料.主要工作如下:
1、在稀醋酸的水溶液中,对天然高分子壳聚糖和丙烯酰胺类单体采用迈克尔加成反应对其进行化学改性,考察了反应温度、反应时间和反应配比等实验因素对壳聚糖衍生物的取代度的影响,重点对壳聚糖和丙烯酸羟乙酯反应后壳聚糖衍生物的性质进行了研究,对壳聚糖衍生物的热稳定性性能、取代度、抗大肠杆菌性能以及溶菌酶降解能力作出初步评价.
2、以改性水溶性壳聚糖衍生物(HEA-CS)为主体,和其他高分子聚乙烯醇(PVA)采用流延成膜法制备了可用作人工软骨组织的材料,对流延膜的结晶行为、热稳定性能、抗大肠杆菌和软骨组织细胞(SW1353)细胞毒性和细胞生长繁殖进行观察.抗大肠杆菌结果表明,流延膜具有一定的抗菌性能,SW1353细胞毒性测试(MTT)结果说明,以此为原料的流延膜无细胞毒性,其有利于细胞生长粘附、繁殖和生长,是人工软骨组织的良好替代品.
3、在有机溶剂混合溶液中,实现了壳聚糖和长链酰氯的酰氯化反应,制备了有机溶解型(油性)壳聚糖衍生物.通过调节二者反应配比可以制备不同取代度的壳聚糖衍生物.采用红外光谱、氢核磁、XRD对其结构和形态进行分析,通过TG对其衍生物的热稳定性能进行分析,制备的衍生物可以溶解在丙酮、三氯甲烷等12种有机溶剂中,改性壳聚糖衍生物的结晶行为受侧链规整性的影响,其结晶行为与壳聚糖完全不同,热稳定性也较壳聚糖有所降低,拓展了壳聚糖衍生物的生物医学应用范围.
4、以油溶性壳聚糖衍生物和聚羟基丁酸酯为原料,利用电纺丝技术,制备了纳米纤维无纺布.本部分考察了聚合物含量、纺丝电压和电导率对纺丝纤维的形成和形貌的影响.重点研究了该纺丝纤维材料的细胞毒性、细胞的贴附和生长繁殖状况等性质.研究结果表明,当油溶性壳聚糖衍生物/聚羟基丁酸酯质量之比小于70/30,能得到形貌均一且分布均匀的纤维.间接细胞毒性结果显示,油溶性壳聚糖衍生物和聚羟基丁酸酯电纺丝纤维膜对L929细胞没有毒性,有很好的生物相容性.细胞培养结果也显示,纺丝纤维膜能很好地促进细胞的贴附和生长繁殖.该纺丝纤维膜适合用作促进皮肤组织再生的伤口敷料.
5、以油溶性壳聚糖衍生物和聚氧化乙烯为原料,利用电纺丝技术,制备了纳米纤维无纺布.本部分考察了聚合物浓度、纺丝电压和二者组分对纺丝纤维的形成和形貌的影响.此外,还重点研究了该纺丝纤维材料的水接触角,对其竹节和多孔结构的纤维采用相图方法进行了重点的分析和讨论.
6、以壳聚糖、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮三混合组分进行纺丝制备了纳米纤维,并以三氯甲烷溶液对纤维进行处理得到了表面粗糙的纳米纤维.本部分考察了混合溶液的聚乙烯醇含量、纺丝电压和聚乙烯吡咯烷酮含量对纺丝纤维的形貌和直径分布影响.这种多孔结构的纳米纤维有望在生物组织工程得到应用.
第三篇医用化学论文范文模板：生物医用高分子材料的研制及其基础研究
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.
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,可用于动物器官和组织的修复与替换、疾病诊断与治疗,与动物生物相容的一类材料.高分子材料以其特有的性质和优点,在生物材料中占有很大比重,广泛的应用于心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等领域. 本论文主要对生物医用高分子材料中的抗凝血材料、可用于骨修复或替代的可降解吸收材料和药用高分子材料进行了基础性研究. 第一部分：抗凝血材料的研究 当高分子材料与活体组织相接触时,会导致一些重要的反应,诸如血栓形成和一些不希望发生的免疫反应.生物相容性,尤其是血液相容性是高分子生物材料最重要的性能指标. 目前抗凝血效果较好的材料有三大类：聚氧乙烯链结构类、聚磷酰胆碱类及表面肝素化材料.在物理机械性能较好的高分子材料表面构建这些材料是发展高分子血液相容性材料的重要途径,改性后的材料可以直接用于与血液相接触的场合,无需抗凝剂.在“维持正常构象”说的指导下,我们发现基于*离子界面分子结构的生物材料具有优异的抗凝血性能. 为了证实*离子分子结构的不凝血性,本研究主要工作是将具有磷—铵、中文摘 要 磺一馁和梭一钱*离子结构的分子构建到一些常用的生物材料表面,并对材料的血液相容性进行了研究.实验结果表明:在聚合物表面构建*离子结构显著地提高了其抗凝血性能,尤以构建磺一按*离子结构的效果最为明显,在不同的聚合物表面构建相同的*离子结构都提高了原先的抗凝血性能,可采用不同的方式在聚合物表面构建*离子结构,但臭氧法具有良好的综合效果.第二部分:可降解吸收生物材料的研究 可降解高分子材料在医学和组织工程方面都有着良好的应用前景,其作为医疗上的临时性隔离层、药物控释载体和临时性支架都取得了令人瞩目的成就,近几年,随着组织工程的发展,可降解高分子材料的生物医学应用有了更广泛的内容.被引人生物医学用途的生物高分子材料多种多样且各具特色,从天然高分子物质到合成高分子,可降解高分子材料的种类十分广泛.目前聚Q一轻基酸类合成高分子材料以其优良的力学性能、降解性能和加工性能而倍受关注,并且在医学和组织工程领域开始获得了成功的应用.| 有关论文范文主题研究: | 关于医用化学论文范文文献 | 大学生适用: | 2500字电大毕业论文、2000字专升本毕业论文 |
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第四篇医用化学论文范例：生物医用钛基植入体材料表面纳米结构的构建及其生物学性能研究
生物医用材料,是用于取代、修复活组织的天然或人造材料.生物医用材料与延长人类寿命和提高生活质量息息相关,因而生物材料领域越来越受到重视.近年来,材料学和生物学的研究进展为生物医用材料的发展奠定了基础.而随着全球人口老龄化进程的加速、人类对健康和长寿的追求、运动创伤的增多、疑难病患者的增加和需要替换组织的病人年龄降低等现象都对生物材料提出了非常大的需求.目前,不仅植入手术增加,植入后的修复手术也随之增加.修复手术给患者造成了疼痛,并且造价高成功率低,这就对生物材料提出了更高的要求.
生物医用钛材料由于其良好的力学性能、低弹性模量、易加工性、抗腐蚀性和生物相容性被广泛应用作人工骨、人工关节、骨钉、牙种植体等硬组织替代材料和心脏瓣膜、血管支架等血管材料.但是,钛及其合金本身存在着生物惰性的缺点,使其植入体内与周围组织的结合仅仅是简单的机械锁合,不能形成良好的键合作用.因而钛植入体往往被纤维组织所包裹而与宿主组织隔离开来,长此以往会引起血栓从而导致植入体的失败.目前主要的解决方法是在植入体表面形成磷灰石,形成骨性结合.但这种方法也存在着致命的缺点就是与钛基体的结合力弱,容易造成脱落.而其他物理方法包括离子注入,热喷涂等方法也存在着造价昂贵的问题.另外,在外科手术中,细菌感染是临床上面临的棘手问题.全面的消毒和严格的无菌操作条例等措施下,术后感染经常发生.严重的感染会延长住院时间、增加患者的病痛和经济负担等一系列问题.临床上主要的解决途径是抗生素注射的方法,而抗生素抗菌具有特异性,需要长期注射而且会引发抗药细菌株.
植入体表面微纳米结构通过对络氨酸激酶活性,胞内信号通路的调节来控制转录活性和基因表达影响细胞的贴壁、形态、排列、粘附、迁移、增殖、分化和骨架组装；钙镁离子在骨代谢中扮演着重要角色；氧化石墨烯和还原氧化石墨烯对蛋白和生长因子的富集作用可以调控细胞分化；纳米银具备有效的抑制多种细菌、真菌和病毒的特性.
基于以上问题,本论文提出在钛表面原位构建纳米结构活化钛表面；通过载入促进细胞成骨分化的离子Ca2+和Mg2+定向调控干细胞命运；而氧化石墨烯和还原氧化石墨烯组装在具有钛酸钠纳米结构的钛表面构建复合纳米材料改善生物学功能；在钛酸钠纳米结构上载入Ag+并还原得到Ag纳米颗粒原位制备兼备抑菌和生物相容性的钛植入体材料,具体包括如下工作：
1.钛表面纳米结构的构建及其生物学性能.
利用碱-水热的方法通过调节反应条件在医用金属钛表面原位构建了纳米网络结构和纳米管结构的单斜钛酸钠Na2Ti307,通过静滴法测量了超纯水在三组样品,包括抛光的纯钛片、钛酸钠网络结构和纳米管结构上的接触角,并对三组样品表面的亲疏水性能比较,探讨了表面纳米结构对前成骨细胞(MC3T3-E1)行为的影响；细胞增殖、细胞骨架染色和碱性磷酸酶活性测试得到的结果可以看出：钛酸钠纳米网络结构能够促进细胞的贴壁、铺展、迁移和增殖,特别是在成骨诱导因子的协同作用下更加明显.而纳米管结构的钛酸钠与之相比,更能促进细胞的成骨分化；钛酸钠纳米网络结构的构建为后续工作奠定了基础.
2.钛表面构建不同离子的钛酸盐纳米结构,调控干细胞的命运.
通过简单的水热技术和随后的离子交换过程制备了Na+-钛酸盐,Mg2+-钛酸盐和Ca2+-钛酸盐等不同离子的钛酸盐纳米结构.钛片浸没在MgCl2和CaCl2溶液中后NazTi3O7纳米结构中的Na+被完全取代.这种方法改变了用于细胞培养的钛植入体表面的化学环境,如钛酸盐纳米结构中无机阳离子的种类和数量,从而调控间充质干细胞的命运,包括贴壁,增殖和分化.与Na+-钛酸盐的样品相比,Mg2+-钛酸盐和Ca2+-钛酸盐的钛酸盐纳米结构样品均能促进细胞的增殖和成骨分化.但是过量的离子会抑制细胞活动.Ca2+-钛酸盐比Mg2+-钛酸盐在促进细胞分化方面更具有优势.
3.在含钛酸钠纳米结构的钛表面组装氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)进行表面改性并研究其生物学性能.
构建氧化石墨烯和还原氧化石墨烯功能化的钛表面材料",GO-Ti",和',rGO-Ti",.具体方法是：首先通过碱-水热处理得到了利于细胞活动的钛酸钠的纳米网络结构；而结构中所含的Ti-O可以与偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)结合,然后组装GO得到',GO-Ti",,随后通过联氨原位还原",GO-Ti",表面的GO得到",rGO-Ti",.通过Raman, XPS和SEM确定了功能化的钛表面成分分别为氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)；另外也证实了钛表面组装GO和rGO后改变了接触角,从而影响了材料表面的生物学功能；蛋白吸附实验和细胞实验证实了GO和rGO的功能化使得钛表面对蛋白分子和细胞生长因子具有明显的富集作用,特别是GO中的含氧基团的辅助作用,使其具备了调控钛表面的生物学功能和细胞的增殖和分化能力；在钛表面组装石墨烯的工作具有开创性,而且有效的调控了细胞行为,包括贴壁、铺展、增殖和分化等.
4.钛表面原位构建具有抑菌性能和生物相容性的钛酸／银纳米颗粒／钛酸的三明治纳米结构.
在Ti植入体表面成功原位构建了钛酸-银纳米颗粒-钛酸的三明治纳米结构.首先通过碱水热反应在Ti片表面合成钛酸钠纳米结构；接着在硝酸银溶液中Ti片表面上钛酸钠纳米结构中的Na+离子被溶液中的Ag+离子取代；最后在葡萄糖溶液中Ag+被还原为Ag纳米颗粒.三明治结构上的银纳米颗粒镶嵌在钛酸盐纳米结构的片层结构之间,尺寸和含量随着硝酸银溶液和葡萄糖浓度的增加而增加.与未被葡萄糖还原的样品中Ag+离子的爆发式释放相比,还原后得到的三明治结构中对Ag+的释放起到了缓释作用,实现了稳定的持续释放过程,因而提高了抑菌效果.确定了在0.01mmol/L的硝酸银溶液中离子交换的样品为最优选择具有高达99.99%的抑菌率和良好的生物相容性.目前的研究工作证实了钛酸-银纳米颗粒-钛酸的三明治纳米结构具有抑菌性能和细胞相容性的双重功能.
第五篇医用化学论文范文格式：AZ31镁合金表面含羟基磷灰石涂层的制备及腐蚀行为研究
镁及镁合金材料具有良好的生物相容性、并与人体骨非常匹配的力学性能,且可以在人体内降解,是一种很有潜力的医用植入材料.然而,镁及其合金在人体生理环境中腐蚀速度较快,在受损组织还没有完全愈合时,其已经失去了固有的力学性能,不能对受损组织形成良好的保护.且镁合金作为金属材料植入材料,其结构和化学组成和骨组织相差较大、生物活性较差,不能和骨组织形成骨性结合,延缓了组织愈合的时间.因此,如何有效控制医用镁合金的降解速率,提高其生物活性成为目前国内外研究的一个热点问题.
本研究从镁合金作为骨组织工程材料和骨固定材料出发,结合羟基磷灰石(HA)优异的生物活性特征,提出了利用微弧氧化技术在AZ31镁合金表面制备含羟基磷灰石的生物活性涂层,从而实现提高镁合金在生理环境的耐腐蚀性能、延缓其降解速率和提高其生物活性的研究思路.通过系统研究微弧氧化技术的主要工艺参数对涂层组成及性能的影响规律,综合优化构建了表面涂层.对该工艺条件下制备的微弧氧化涂层的腐蚀失效机制、应力作用下的腐蚀性能和生物活性进行了研究.基于微弧氧化多孔的表面形貌,利用负压溶胶凝胶和液相沉积的技术手段对该微弧氧化涂层进行了封孔处理,以进一步改善涂层的耐蚀性能和生物活性.同时,采用预制涂层、发射光谱分析和原溶液中半导体性能的分析对微弧氧化过程中涂层的击穿方式进行了探讨.
以氢氧化钠和甘油磷酸钙为电解液,在AZ31镁合金表面制备了含HA的微弧氧化涂层.微弧氧化过程中,含钙、磷元素的离子和类胶团颗粒物通过电泳和扩散作用到达微弧氧化反应界面,和基体熔出的镁发生复杂的化学、物理、等离子体反应,进入微弧氧化涂层.研究表明微弧氧化涂层能够显著提高镁合金基体的耐腐蚀性能、耐磨性能,降低镁合金基体在Hank’s溶液中的降解速率.电解液组成、电源工艺参数对涂层的组织结构、表面粗糙度、涂层与基体的结合强度、耐磨、耐蚀和降解性能均会产生影响.采用0.1mol/L NaOH和0.03mol/L CaCH_2CH(OH)CH_2(OH)PO_4为电解液,微弧氧化电压为400V,微弧氧化时间为40min时,制备的涂层平均降解析氢速率最慢为0.007ml/day·,cm2,低于在皮下组织形成气肿的最小腐蚀析氢速率；微弧氧化涂层与基体的结合强度为61MPa,满足生物医用植入材料对涂层与基体结合强度的要求.
微弧氧化涂层试件在Hank’s溶液中腐蚀的过程是一个受扩散控制的过程,其腐蚀过程分为三个阶段：浸泡初期,浸泡中期和浸泡后期.由于涂层的阻挡作用,腐蚀介质通过涂层中的缺陷渗透到基体界面,和镁合金基体材料发生电化学腐蚀.随着浸泡时间的延长,涂层不断的遭到破坏,涂层电阻不断减小,涂层的保护作用逐渐减弱.微弧氧化过程中既发生了气体膜层的放电击穿,也发生了固体膜层的放电击穿.微弧氧化电压较低时,固体膜层的放电击穿较困难；电压升高有利于固膜放电击穿的发生.
模拟体液培养试验发现,含HA的微弧氧化涂层在SBF溶液中浸泡的过程是一个涂层中HA的溶解和SBF溶液中钙磷元素在涂层表面沉积形成类骨HA同时存在的动态平衡过程.培养初期微弧氧化涂层中的钙元素发生溶解,从而提高了模拟体液中钙元素的含量,加大了模拟体液中钙磷元素的过饱和度,促进了HA在涂层表面的沉积.研究发现,加载外加拉应力加速了基体和微弧氧化涂层试件的降解速率,而加载外加压应力几乎不影响基体和涂层试件的腐蚀降解速率.随加载的外加拉应力的增大,基体和微弧氧化涂层试件的腐蚀降解速率均增加,但是微弧氧化涂层对基体镁合金始终有保护作用,微弧氧化涂层的存在减缓了镁合金基体在应力作用下的腐蚀降解速率.
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微弧氧化涂层对基体镁合金具有较好的保护作用,且涂层与基体间具有较高的结合强度.但由于微弧氧化陶瓷层存在微观的放电通道,腐蚀介质能通过孔隙渗透涂层,其降低了镁合金的耐腐蚀性能.结合溶胶凝胶涂层在镁合金表面良好的吸附性能,通过负压溶胶凝胶的方法利用HA溶胶对含HA的微弧氧化涂层进行了封孔处理.结合液相沉积的工艺特点,利用NaH_2PO_4和EDTANa2Ca为处理液,对含HA的微弧氧化涂层进行了液相封孔处理.研究发现负压溶胶凝胶处理和液相沉积处理过程中,封孔液能够进入到微弧氧化涂层的放电通道中,在放电通道中沉积,堵塞微弧氧化涂层的放电孔洞,提高了微弧氧化涂层的耐蚀性能.负压封孔和液相沉积过程在微弧氧化涂层表面生成羟基磷灰石涂层,提高了微弧氧化涂层的体外生物活性.
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