目的:探讨碳纳米管地三维多孔骨组织工程支架材料制备方法及具体临床效果。方法:首先制备CNTs/PLA/CHI碳纳米管(CNTs)/聚乳酸(PLA)/甲壳素(CHI)三维多孔支架材料，然后对材料亲水性表征及动物实验效果进行观察。应用SPSS 20.0统计软件分析。结果:(1)甲壳素纤维的亲水性理想，可将复合材料的亲水性显著改善。对于本研究所使用的几种材料，唯有聚乳酸(PLA)/碳纤维(CF)复合材料亲水性最佳。与未含碳纳米管的对照组比较，加入少量的碳纳米管地low组的亲水性要显著降低，然而随着复合材料中所加入的碳纳米管(CNTs)逐渐增多，材料亲水性也稍增强。但是材料亲水性与是否交联无显著关系。当CNTs添加至PLA/CF复合材料中，会使得复合材料亲水性显著下降。当CNTs水平逐渐增大时，复合材料的亲水性能则出现一定的增强。(2)经X线片检查，各组术后骨缺损移植地人工骨材料均未发生移位以及断裂现象。在第4周时，实验组桡骨缺损区域能够发现存在非常明显的骨生成影像，呈现云雾状，且均匀分布于骨缺损区域，骨密度水平非常低，存在大量孔隙；第8周时，经X线检查，显示植入体已与缺损断端骨性愈合，骨缺损部位的骨密度水平显著增大，新骨阴影非常显著，有成骨出现，但皮质骨连续性较差；第12周时，实验组CNTs中剂量组以及高剂量组均显示，植入体已与骨缺损部位断端骨性愈合，皮质骨连续性比较理想，髓腔畅通性较好。4种不同含量的CNTs复合材料组中，随着CNTs含量逐渐增多，骨缺损愈合程度逐渐加大。(3)随着CNTs含量的逐渐增加，骨密度水平显著增大，低含量组、中等含量组与高含量组骨密度均分别显著高于对照组(低含量：4周： P<0.01；中等含量：4周： P<0.01，8周： P<0.01，12周： P<0.01；高含量：4周： P<0.01，8周： P<0.01，12周： P<0.01)，同组各时间节点骨密度水平两两均存在差异，有统计学意义(低含量：4周比8周： P<0.01，4周比12周： P<0.01，8周比12周： P<0.01；中等含量：4周比8周： P<0.01，4周比12周： P<0.01，8周比12周： P<0.01；高含量：4周比8周： P<0.01，4周比12周： P<0.01，8周比12周： P<0.01)。 结论:碳纳米管可有效促进新骨生成。

近年来，脊柱外科领域正经历一场突破性的变革。人工智能在提高脊柱畸形诊断能力，推动个体化治疗和预测手术结局方面展现出强大潜力；脊柱机器人手术辅助系统、术中增强现实技术等提高了手术操作的稳定性与安全性，但仍需解决成本、精度与交互设计等问题。三维打印技术在脊柱外科的临床应用已日益成熟，拓扑优化等新兴设计理念以及以碳纤维聚醚醚酮为代表的新兴材料，为创建更符合解剖结构和生物力学需求的脊柱内植物提供了新方向。本文分析了各技术在提高手术操作精准性、减少并发症和满足个体化治疗需求方面的优势和挑战，旨在提供一个综合性的视角，推动脊柱手术技术朝更安全、高效的方向健康发展。

目的:通过三维有限元方法探讨上部结构材料对无牙下颌种植固定修复生物力学的影响，为无牙颌修复治疗提供参考。方法:构建无牙下颌种植固定修复三维有限元模型，用6种牙科材料（纯钛、钴铬合金、金合金、氧化锆、聚醚醚酮及碳纤维增强聚醚醚酮）分别对种植上部结构进行赋值，得到6种模型，模拟斜向加载，对种植体、周围骨组织及上部结构进行应力分析。结果:无论采用何种材料，斜向加载下模型应力均集中于后牙区种植体远中颊侧颈部及周围骨皮质，骨松质受力远小于骨皮质。6种模型种植体及骨皮质的应力由小到大分别为氧化锆、钴铬合金、纯钛、金合金、碳纤维增强聚醚醚酮、聚醚醚酮。聚醚醚酮模型磨牙区种植体及骨皮质von Mises应力最大值分别为44.96和29.13 MPa；氧化锆模型磨牙区种植体及骨皮质的von Mises应力最大值分别为21.29和17.79 MPa。与聚醚醚酮模型相比，氧化锆和金属模型种植体及周围骨皮质的应力值更小，且应力分布更均匀。结论:无牙下颌种植固定修复中使用氧化锆和金属等非聚合物材料制作上部结构，更有利于种植体及周围骨组织的应力分散。

目的:研制一种便携式野战输液急救箱,以满足野战环境下的复杂救治需求.方法:该急救箱主体采用第三代碳纤维材料制作,由箱盖和箱体组成.箱盖的外表面设置嵌入式把手,内表面设有12个网格袋药品模块,内、外前侧壁上均装配LED照明灯.箱体设有上部、中部、下部3个放置层,其中上部放置层放置输液用品、止血包扎用品,中部放置层放置急救诊疗所需的医疗器械和软袋液体,下部放置层放置医疗垃圾和锐器;箱底设有伸缩拉杆及隐形滚轮.结果:采用该急救箱便于存放及使用各类急救输液用品,且转运时省力、省时.结论:该便携式野战输液急救箱布局合理、功能全面、操作便捷,适用于不同野战环境中的救治.

牙齿作为发挥咀嚼功能的主要器官,可承受无数次功能性接触,这与它的力学性能和组织结构密切相关.牙釉质和牙本质的硬度较高,并且它们具有梯度化的结构,这使得牙齿既能承受咬合力,又不致轻易折裂.当牙体组织缺损时,往往需要全冠修复体来恢复牙齿正常的形态与功能.常用的全冠修复材料有金属材料、陶瓷材料以及最近兴起的聚醚醚酮材料.金属材料在美学方面存在一定劣势,目前在临床上应用相对较少.不同组成成分的陶瓷材料在性能及美学上的表现有所差异,但弹性模量与硬度过高,在力学性能方面都超过了牙体组织,与牙体组织学力学性能不匹配.与此不同,聚醚醚酮材料的弹性模量低于牙体组织,与骨组织相似,但通过纤维增强等方式能够提高它的性能.当修复材料与牙体组织的力学性能并不完全适配时,两者之间的界面往往形成潜在的薄弱环节,最终影响修复的稳定性和长期效果.本文介绍了牙釉质和牙本质的力学性能以及相对应的结构特点,并在此基础上,分析现有修复材料的优势与局限性,进一步探究口腔全冠仿生设计的可能性.

[目的]微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)在去除污染物的同时产出电能,是一种颇有前景的生态修复手段.构建真菌强化MFC装置,比较电动力(EK)、真菌、MFC修复除草剂污染土壤效果及优缺点,探索MFC在有机污染物修复中的应用潜力.[方法]设计了一种添加真菌进行生物强化的MFC,并用EK、真菌、MFC三种方法修复两种除草剂污染的灭菌土壤.经筛选和驯化的疣孢漆斑菌和踝节菌菌株用于后两种方法,研究真菌强化对MFC去除除草剂的影响.测量土壤pH、电导率、除草剂去除率,MFC产电性能,用气相色谱-质谱鉴定两种除草剂的降解产物.[结果]EK修复中,添加模拟电解液、碳纤维条、加电 10 V的处理组 7 d后氯氟吡啶酯(F)和高效氟吡甲禾灵(H)去除率分别为 71%和 38%.真菌、MFC处理F的最大去除率达到 100%.对比踝节菌,疣孢漆斑菌对两种除草剂的降解性能更好,疣孢漆斑菌、踝节菌单菌构建的MFC对H的去除率分别为62.5%和 24.1%.F降解产物为氟氯吡啶酸,H降解产物为乙酸大茴香酯,推测了降解路径和降解动力学.三种方法降解F以及EK降解H均符合动力学一级反应,而真菌和MFC降解H符合二级反应.[结论]对比EK、真菌修复,MFC修复效果更好,该方法可以较快地修复土壤又无需额外供电,是一种经济有效的自持式修复策略.

目的 建立基于β-环糊精(β-CD)修饰碳量子点(CQDs)的D,L-色氨酸(D,L-Trp)手性药物识别荧光分析方法,并实现L-色氨酸(L-Trp)的定量分析.方法 以碳纤维为碳源,采用硝酸氧化法制备CQDs,利用EDC/NHS化学偶联法将乙二胺-β-CD修饰到CQDs表面,成功制备β-CD/CQDs复合物,构建D,L-Trp对映体手性识别荧光传感器.采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、红外光谱及X射线电子能谱等技术评价CQDs及β-CD/CQDs复合物的理化性能,并进行合成与识别条件优化.结果 在pH值为5.5或6.0和反应温度为40 ℃的条件下,β-CD/CQDs复合物能够很好地识别D,L-Trp手性,且L-Trp在6～38 μmol/L与荧光强度呈良好线性关系(r=0.998),检测限为0.94 μmol/L.结论 建立的手性药物识别荧光方法具有良好的特异性,能够实现对D,L-Trp的识别以及对L-Trp的定量分析.

目的 研究碳纤维体位固定板对宫颈癌放疗剂量的影响.方法 在RayStation计划系统中创建碳纤维体位固定板模型,比较计划系统中模型板和实际测量中真实板2种情况下得到的衰减系数差异,验证体位固定板模型准确性;选取10例宫颈癌患者,在不添加体位固定板模型的CT图像上设计无板模型计划,计算剂量;无板模型计划完成后将此计划移植到添加体位固定板模型的CT图像上得到有板模型计划,计算剂量,比较无板模型计划、有板模型计划靶区(PTV)和危及器官(OAR)的剂量学差异;RayStation计划系统中建立2个ArcCHECK验证模体,分别为添加体位固定板模型ArcCHECK验证模体和不添加体位固定板模型Arc-CHECK验证模体,将10例宫颈癌计划分别移植到2种验证模体中进行剂量计算,在新华加速器下将Arc-CHECK 验证模体置于体位固定板上,执行验证计划,比较计划系统中体位固定板模型的添加与否,对验证计划伽马通过率的影响.结果 对于计划系统中创建的体位固定板模型准确性:计划系统和实际测量2种情况下得到的衰减系数偏差(d)＜0.3％;对于宫颈癌计划:与无板模型计划比较,有板模型计划PTV和OAR的受照剂量明显偏低,其中PTV受照剂量平均偏低1％左右,不同OAR偏低程度不同,范围在3％以内;对于宫颈癌计划验证:有板模型验证计划的伽马通过率显著高于无板模型验证计划,3 mm/3％、2 mm/2％通过率分别提高了 0.69％、1.50％左右.结论 碳纤维体位固定板对宫颈癌患者的放疗剂量有一定的影响,为确保PTV剂量准确性,建议在计划设计时加入体位固定板模型.

目的 采用小鼠皮下植入方法评价聚乳酸/明胶/碳纤维多孔导电凝胶(PG@CF)的生物相容性.方法 将灭菌后的材料植入健康小鼠皮下,应用免疫组化与免疫荧光染色方法对支架周围组织的形态、炎症细胞浸润度、胶原纤维沉积厚度和平均新生血管面积进行观察与统计.结果 多孔导电凝胶植入体内后可保持多孔结构;植入后28d内,凝胶周围的炎症细胞浸润厚度和胶原沉积厚度均低于对照材料,其包囊中的平均血管面积显著高于对照材料.结论 与对照材料相比,多孔导电凝胶引起的异物反应程度较低.本研究可为该导电凝胶在组织修复中的安全应用提供参考.

目的:分析碳纤维固定底板对放射治疗中射线的衰减作用及引起的调强射野MatriXX剂量验证结果的变化,研究该固定底板对放射治疗射野剂量分布的影响.方法:选取20例宫颈癌患者,固定野调强计划中机架角度为180°的射野,制作相应的验证计划,在Varian Clinac iX加速器上执行验证计划,使用二维电离室矩阵MatriXX进行测量.使用ORFIT AIO碳纤维固定底板,对加速器机头与MatriXX之间无底板(A组)、有1块底板(B组)、2块底板(C组)和3块底板(D组)的4组情形进行研究.使用OmniPro I'mRT软件获得4组情形的数据,对射野平面内最大剂量点及射野的γ射线通过率进行统计分析.结果:B组、C组和D组的情形与A组相比较,其射野平面内最大剂量点对射线的平均衰减因子分别为:B组(1.73±0.11)％、C组(3.44±0.36)％ 和D组(5.48±0.44)％.4组情形射野γ射线通过率的平均值分别为:A组(94.87±2.31)％、B组(99.18±0.61)％、C组(99.79±0.27)％和D组(96.24±1.99)％,B组、C组和D组与A组比较,组间差异有统计学意义(t=9.788,t=9.261,t=2.256;P<0.05).结论:碳纤维固定底板对高能X射线有一定的衰减作用,对通过底板的射野的剂量分布有一定影响,物理师在设计计划进行剂量计算时,应考虑碳纤维固定底板对射野剂量分布的影响.