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生物医用材料表面改性研究-低场核磁技术
发布时间:2022-11-14   点击次数:116次

生物医用材料表面改性研究-低场核磁技术

生物医用材料是用来对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础,已成为当代材料学科的重要分支,尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破,生物医用材料已成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。

生物医用材料的分类

生物医用材料按用途可分为骨、牙、关节、肌腱等骨骼-肌肉系统修复材料,皮肤、乳房、食道、呼吸道、膀胱等软组织材料,人工心瓣膜、血管、心血管内插管等心血管系统材料,血液净化膜和分离膜、气体选择性透过膜、角膜接触镜等医用膜材料,组织粘合剂和缝线材料,药物释放载体材料,临床诊断及生物传感器材料,齿科材料等。生物医用材料按按材料在生理环境中的生物化学反应水平分为惰性生物医用材料、活性生物医用材料、可降解和吸收的生物医用材料。

材料表面改性的新方法和新技术

还应探索表面改性研究以大幅度改善生物医用材料与生物体的相容性为目标。生物相容性包括血液相容性和组织相容性,是生物医用材料应用的基本要求。除了设计、制各性能优异的新材料外,通过对传统医用材料进行表面化学处理(表面接枝大分子或基团)、表面物理改性(等离子体、离子注人或离子束)和生物改性是有效途径。材料表面改性的新方法和新技术是生物材料研究的泳玖性课题。目前流行的一些方法包括等离子体表面改性、离子注入表面改性、表面涂层与薄膜合成、自组装单分子层、材料的表面修饰等。这个领域已成为生物材料学科蕞活跃、蕞引人注目和发展迅速的领域之一。

在实际生产过程中,正确评价表面改性效果,对及时调整改性剂、工艺与设备参数等至关重要。低场核磁共振技术可用于生物医用材料表面改性研究,特别是悬浮体系的表面特性研究。


低场核磁技术用于生物医用材料表面改性研究的基本原理:

对于润湿的颗粒体系,颗粒表面会附着一层液相分子,这些液相分子因无机相表面的吸附作用而运动受限。但未与颗粒相接触的液相分子运动是自由的,液相分子的驰豫时间(relaxation time)与它所处的运动状态密切相关,自由状态的液相分子的核磁驰豫时间要比束缚状态的液相分子的驰豫时间长得多,颗粒分散性更好的体系吸附溶剂量相对更多,弛豫时间也就更短。因此,可以利用低场核磁共振技术来测量悬浮液体系的驰豫时间,并计算颗粒的湿润比表面积(可利用的吸附表面积),进而用来研究颗粒的团聚状态、分散性稳定性、亲和性以及润湿性等问题。


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