目的研究局部碳酸钙沉积对N80碳钢腐蚀行为的影响,为解决碳酸钙沉积引发的腐蚀问题提供新思路。方法采用恒电位阴极极化法诱导碳酸钙沉积。采用电化学阻抗谱、丝束电极、扫描电镜和能谱仪对N80碳钢的均匀腐蚀、局部腐蚀、电偶腐蚀、微观形貌和化学组成进行表征,揭示局部碳酸钙沉积对N80碳钢腐蚀行为的影响规律。结果碳酸钙沉积会使电极的腐蚀电位正移约100m V。相同条件下,碳酸钙覆盖电极的容抗弧直径远大于裸电极。随着浸泡时间的延长,裸电极的容抗弧直径不断增大,而碳酸钙覆盖电极的容抗弧先增大后减小。电偶测试中,碳酸钙覆盖电极作为阴极,裸电极作为阳极,在168 h内,二者没有发生极性反转,电偶电流密度最终稳定在–0.4μA/cm2左右。WBE结果显示,浸泡开始时,碳酸钙覆盖区域的电位较高且均为阴极电流,24 h后,该区域逐渐出现阳极点。浸泡72 h后,电位最负的位置开始向碳酸钙覆盖区域转移。微观分析结果表明,碳酸钙覆盖电极表面有一层完整且致密的腐蚀产物膜,可能对基体起到了一定的保护作用。去除腐蚀产物后,基体存在明显的点蚀坑。结论局部沉积的碳酸钙虽然对基体有一定的保护作用,但会导致电偶腐蚀的发生。随着浸泡时间的延长,覆盖碳酸钙的区域会由于氧浓差电池和酸化自催化效应发生局部腐蚀。...
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背景:已经有大量研究报道转化生长因子β3与藻酸盐、间充质干细胞复合修复软骨缺损的动物实验,但是关于转化生长因子β3与海藻酸钠水凝胶复合间充质干细胞修复软骨损伤的研究较少。目的:对比海藻酸钠水凝胶与负载转化生长因子β3的海藻酸钠水凝胶分别复合骨髓间充质干细胞修复骨缺损的效果。方法:体外分离培养兔骨髓间充质干细胞备用;制备转化生长因子β3海藻酸钠水凝胶复合物;移植前,将骨髓间充质干细胞悬液与水凝胶等体积混合。取48只新西兰大白兔制备膝关节软骨缺损,随机分3组:损伤组不作任何处理,对照组植入海藻酸钠水凝胶与骨髓间充质干细胞悬液,观察组植入转化生长因子β3海藻酸钠水凝胶复合物与骨髓间充质干细胞悬液。术后12周时取材,分别进行大体、组织学观察、Ⅱ型胶原免疫组化染色与RT-PCR检测。结果与结论:(1)大体观察:术后12周时,损伤组缺损部位由大量肉芽组织填充,对照组由半透明状软骨样组织填充,观察组由新生组织填满;(2)组织学观察:术后12周苏木精-伊红染色与番红O染色可见,损伤组缺损部位被较多的纤维组织填充,中央部位存在较大的缝隙;对照组可见较多的软骨样组织与成纤维组织,表面欠规则,材料大部分降解,材料周围由大量的骨小梁包绕;观察组可见大量的软骨样组织,表面较光滑且结构较致密,类似于周围正常软骨组织;(3)Ⅱ型胶原免疫组化染色:损伤组仅见极其微弱的阳性染色,对照组、观察组可见阳性染色,并且观察组的阳性着色程度明显强于对照组;(4)RT-PCR检测:对照组再生软骨组织的Ⅱ型胶原、Sox9、糖胺多糖mRNA表达均低于观察组(P<0.05);(5)结果表明:负载转化生长因子β3的海藻酸钠水凝胶-骨髓间充质干细胞复合物可促进关节软骨缺损的修复,提升关节软骨基因的表达。...
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背景:自修复水凝胶是具有良好的自修复性和生物相容性的支架材料,在骨组织工程中应用广泛。目的:介绍自修复水凝胶的凝胶化机制和组成成分,总结其在骨组织工程中的应用。方法:由第一作者检索中国知网、万方、维普、Pub Med、Embase和Web of Science数据库2000-2020年发表的相关文献,中文检索关键词为"自修复水凝胶,骨组织工程,骨再生",英文检索关键词为"self-healinghydrogels;bone tissue engineering;bone regeneration",最终选取符合标准的69篇文献进行综述。结果与结论:自修复水凝胶的凝胶化机制有动态共价键、超分子键和多机制交联,自修复水凝胶的组成成分有天然聚合物、合成聚合物和纳米复合材料。目前发现,自修复水凝胶可以通过干细胞递送和支架修饰的方式应用于骨组织工程,但自修复水凝胶在骨组织工程中的应用还存在如何兼顾材料自修复性和机械性能的问题,同时自修复水凝胶较传统水凝胶在骨组织工程应用中表现出优越性的具体机制尚不明确。...
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背景:硅橡胶是人体组织、器官外科修复重建的常用生物材料,但其自身存在生物相容性缺陷,无机纳米填料为植入硅橡胶的生物相容性改良和构建具有特定功能的复合材料提供了新契机。目的:综述植入硅橡胶添加无机纳米填料改性在生物相容改良研究方面已取得的成果及不足。方法:在PubMed、Web of Science和Medline等英文生物医学数据库,输入“siloxane,silicone rubber,inorganic nano-filler,metal nano-filler,metal oxide nano-filler,carbon nanoparticles”关键词,在万方、CNKI和维普等中文数据库输入“硅橡胶、无机纳米填料、纳米金属、纳米金属氧化物、纳米碳”关键词,分别检索出与无机纳米填料改性硅橡胶的相关文献,时间跨度从2014年1月至2020年10月。结果与结论:利用纳米金属及其氧化物和纳米新碳填料对植入硅橡胶本体或表面进行改性,增进了硅橡胶的生物相容性,可在细胞生长、抗凝血、表面特性、力学性能、耐久性、抗感染功能化等方面产生积极影响。未来需研究不同纳米填料对硅橡胶表面性质(如拓扑结构、电荷、湿润性)造成的细胞增殖移行机制、纳米金属杀菌剂在硅橡胶表面控释阳离子的细菌-纳米粒子相互作用调节策略,以及植入后潜在的纳米毒性。...
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