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超声作用下2种压电陶瓷多孔支架材料上成骨细胞的增殖与分化
编辑人员丨2023/8/6
目的 在低强度脉冲超声波(LIPUS)作用下对比研究钛酸钡/微弧氧化钛合金多孔材料(简称BaTiO3)和氧化锌臌弧氧化钛合金多孔材料(简称ZnO)的表面MC3T3-E1成骨细胞增殖和分化的特性.方法 分别将BaTiO3和ZnO这2种材料随机分成超声组(UBaTiO3组和UZnO组)和对照组(CBaTiO3组和CZnO组),将MC3T3-E1成骨细胞与材料复合培养,超声组每天接受20 minLIPUS辐照,对照组为不开功率源假辐照.通过检测噻唑兰(MTT)、碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)值观察成骨细胞增殖和分化的水平.结果 4d时UBaTiO3组MTT值高于CBaTiO3组,差异有统计学意义(P<0.05);1、4和7 d时UBaTiO3组和CBaTiO3组的MTT值均高于UZnO组和CZnO组,差异均有统计学意义(P<0.05).4和7 d时UBaTiO3组的ALP值高于CBaTiO3组,7d时UZnO组的ALP值高于CZnO组,差异均有统计学意义(P< 0.05);4和7 d时UBaTiO3组和CBaTiO3组的ALP值均高于UZnO组和CZnO组,差异均有统计学意义(P<0.05).7、10和14d时UBaTiO3纽的OCN值高于CBaTiO3组,14 d时UZnO组的OCN值高于CZnO组,差异均有统计学意义(P<0.05),7、10和14 d时UBaTiO3组的OCN值高于UZnO组,10和14 d时CBaTiO3组的OCN值高于CZnO组,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 LIPUS可以促进BaTiO3和ZnO这2种材料上MC3T3-E1的增殖与分化.在LIPUS作用下,BaTiO3材料优于ZnO材料,更具有成为骨修复材料的潜能.
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编辑人员丨2023/8/6
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3种不同原理牙周洁治系统的流电特性测量以及评价
编辑人员丨2023/8/6
目的 评价3种不同原理的牙周洁治系统产生的电流值并为其临床应用提供参考.方法 分别选择压电陶瓷超声波、磁致伸缩超声波及气动声波类牙周洁治系统,建立交流电流测量电路,于2018年4月21日、5月26日及6月7日分3次测量3种牙周洁治系统在低、中、高功率下产生的瞬间电流值和稳定电流值.结果 压电陶瓷超声波与磁致伸缩超声波牙周洁治系统在工作时均产生交流电流,而气动声波类牙周洁治系统不产生交流电流.压电陶瓷超声波牙周洁治系统产生的电流值明显高于其他两种(P<0.05),磁致伸缩超声波牙周洁治系统产生的电流值与气动声波类相比差异无显著性(P>0.05).压电陶瓷超声波牙周洁治系统产生的电流值与功率呈显著正相关(r>0.8).结论 压电陶瓷超声波牙周洁治系统在洁治过程中可通过产生交流电流刺激牙髓产生敏感及疼痛,而磁致伸缩超声波与气动声波类牙周洁治系统较少甚至不产生交流电流,对牙髓的刺激很小或无刺激.
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编辑人员丨2023/8/6
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空调超声波清洗器的研制与应用
编辑人员丨2023/8/6
目的:研制一种空调超声波清洗器,用于医院空调室外机清洗.方法:利用压电陶瓷超声换能器与毛刷相结合,使毛刷与换热器的翅片贴合后利用超声波将换热器上的灰尘震落.并采用单一超声波振动和超声波振动组合两种不同的空调清洗方案,解决现有空调清洗技术存在的不足.结果:研制的空调超声波清洗器利用超声波清理换热器灰尘,通过喷洒清洗液为超声振动提供传导介质,实现高效清理.夏季使用常规空调清洗方法时需清洗2~3次方能保证空调制冷效果,而使用空调超声波清洗器后仅需清洗1次即可改善空调制冷效果.结论:空调超声波清洗器在空调清洗过程中可有效清理空调外机换热器,其结构简洁,制造成本低廉,制冷效果良好.
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编辑人员丨2023/8/6
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3种不同类型牙周超声治疗仪对牙根表面影响的对比研究
编辑人员丨2023/8/6
目的 比较3种牙周超声治疗仪的工作效率及对牙根面的影响,为临床选择合适的牙周超声治疗仪提供依据.方法 选取30颗因重度牙周炎拔除的单根牙,随机分成:EMS Piezon Master 700压电陶瓷刮治组(EMS刮治组)、深圳邦沃磁致伸缩刮治组(邦沃刮治组)和德国Vector刮治组(Vector刮治组).分别记录去除相同面积的根面牙石所需的操作时间,并对刮治后的根面进行粗糙度检查和扫描电镜观察.结果 Vector刮治组刮治所需时间明显长于EMS刮治组和邦沃刮治组(P<0.001);Vector刮治组刮治后的根面粗糙度最小,明显小于EMS刮治组和邦沃刮治组(P<0.001),EMS刮治组刮治后的根面粗糙度小于邦沃组(P=0.018);电镜下Vector刮治组根面清洁完整,而其他两组均可见不同程度的划痕和牙骨质剥脱.结论 Vector牙周超声治疗仪对牙根面的损伤程度最小,但工作效率最低;邦沃牙周超声治疗仪的工作效率最高,但对根面的损伤较大;EMS牙周超声治疗仪的工作效率和对根面的影响介于两者之间.临床上应依据患者的不同情况和需求选择合适的牙周超声治疗仪.
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编辑人员丨2023/8/6
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压电材料修复骨缺损的应用及设计思路
编辑人员丨2023/8/5
背景:骨具有压电效应,可将其所受应力转化为骨表面的电信号,通过电信号调节骨的代谢与生长.具有生物电活性的压电材料作为骨植入物能在受力时表面生成电荷,恢复损伤骨组织表面电势从而达到促进骨愈合的目的.目的:文章从压电的角度介绍了骨的压电效应,说明压电材料促进骨缺损修复的可行性以及压电材料应用于骨组织工程的研究进展,并阐述压电材料促进成骨的机制,以期为骨缺损修复提供新的思路.方法:以"Piezoelectric effect,Piezoelectric materials,Piezoelectric ceramic,Piezoelectric polymers,Osteogenesis,Bone tissue engineering,Scaffolds,Bone defect,energy harvester"为英文检索词,以"压电效应、压电材料、压电陶瓷、压电聚合物、成骨、骨组织工程、细胞支架、骨缺损、能量采集器"为中文检索词,在PubMed,Web of Science,ScienceDirect,中国知网和万方数据库中检索筛选出88篇文献进行归纳总结.结果 与结论:①压电材料具有因受力形变而产电的自发电特性,能模拟骨组织的细胞外基质的生物电微环境,可制备成生物支架,在不依赖于生长因子和药物的情况下给予骨组织电刺激,增强骨修复功能,在骨缺损的治疗中具有应用前景.②压电材料通过刺激细胞电压门控钙通道、α5β1整合素、促进局部血流增加等途径促进成骨.③目前尚未发现任何单一压电材料可满足组织工程的压电材料的特征,因此压电陶瓷与压电聚合物相结合,压电材料与生物活性材料相结合的压电复合材料应运而生,其中压电陶瓷-有机物复合材料,保留了压电陶瓷的压电性能优异和生物相容性良好优点的同时更易于加工,其生物相容性和促进骨细胞贴附、矿化等功能更强,是当前治疗骨缺损效果最好的压电材料;④虽然压电材料能模拟骨组织的生物电微环境来促进成骨,但由于对压电材料影响骨细胞的机制尚未明确,以及不同骨组织微环境各不相同,因此限制了压电材料在临床的应用,随着材料研发技术的进步和对压电材料作用于细胞的研究愈发深入,压电材料有望为骨缺损的修复提供新的思路.
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编辑人员丨2023/8/5
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钛酸钡/聚乳酸复合压电薄膜材料对MC3T3-E1细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响
编辑人员丨2023/8/5
背景:有文献指出电刺激可以促进骨再生,具有生物电活性的压电材料可以应用于骨组织工程中.目的:研制一种能促进骨组织再生的压电薄膜材料,表征其对MC3T3-E1细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响.方法:以聚乳酸为原料,加入一定质量比例(0%,5%,10%,20%,30%,40%)的压电陶瓷钛酸钡,选择二氯甲烷为溶剂,通过溶液浇铸法制备钛酸钡/聚乳酸复合薄膜材料,电晕极化处理前后,表征其表面形貌、晶相构成、亲水性、压电性能,筛选出理化性能较优的材料.将极化处理前后的0%,20%钛酸钡/聚乳酸复合薄膜材料分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测细胞的增殖、黏附与成骨分化能力.结果 与结论:①扫描电镜、X射线衍射、水接触角实验及压电电常数检测结果显示,当加入20%的压电陶瓷钛酸钡时,极化处理的复合薄膜材料具有良好的理化性能,极化后压电常数d33达到(7.03±0.26)pC/N,处于骨组织正常压电范围;②CCK-8实验结果显示,培养第4天时,极化20%组细胞增殖活性高于未极化20%组(P<0.05);培养第7天时,极化20%组细胞增殖活性高于空白对照组、未极化0%组和未极化20%组(P<0.05);③荧光显微镜与扫描电镜下可见,极化20%组细胞呈多边形且伪足明显,较未极化20%组、极化0%组和未极化0%组体现出更好的细胞黏附能力;④碱性磷酸酶活性检测结果显示,培养第4天时,极化20%组的碱性磷酸酶活性高于未极化0%组、未极化20%组(P<0.05);培养第7天时,极化20%组的碱性磷酸酶活性高于未极化0%组、未极化20%组、极化0%组(P<0.05);⑤结果表明,钛酸钡/聚乳酸复合压电薄膜材料具有较好的压电性能和细胞相容性.
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编辑人员丨2023/8/5
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血管化骨再生中压电生物材料的应用
编辑人员丨2023/8/5
背景:骨及血管组织的天然压电性能,吸引了大量关于压电材料在血管化骨组织再生领域的研究.因此,深入研究压电材料在骨及血管电学微环境下对细胞行为及组织再生的影响,有利于突破组织工程骨移植物新生血管化不足这一限制,实现其在临床中的广泛应用.目的:综述压电生物材料在血管化骨再生研究领域中的应用及进展.方法:以"压电材料,骨再生,血管化,血管生成"为中文检索词,以"piezoelectric material,bone regeneration,vascularization,angiogenesis"为英文检索词,在PubMed、Web of Science、中国知网数据库中检索发表于2011-2021年的相关研究论著.结果 与结论:压电生物材料具备良好的压电性能和生物相容性,可以通过压电作用产生电信号,刺激骨组织和血管组织,对组织再生进行调控,弥补惰性生物材料活性不足的缺陷,在血管化骨再生领域具有良好的应用前景.然而,目前调控压电材料促进组织修复的机制尚不明确,以血管化骨再生整体为目标的综合研究数量较少,压电材料性能方面也存在诸如不可生物降解及机械性能不足等缺点,亟待解决.
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编辑人员丨2023/8/5
