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oe1(光电查) - 科学论文

13 条数据
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  • 飞秒激光改性Ti6Al4V合金的体外生物活性与生物相容性

    摘要： 本研究探讨了飞秒（fs）激光表面改性Ti6Al4V合金（钛合金）的生物活性与生物相容性。采用波长800 nm的钛宝石脉冲飞秒激光照射时，钛合金表面形成了自排列的锥形微结构。通过掠入射X射线衍射（GIXRD）技术和显微拉曼光谱分析了飞秒激光辐照导致的钛合金表面化学成分变化，检测到辐照后表面生成了钛亚氧化物相，使样品表面氧空位增多。体外生物活性测试中，将未处理和飞秒激光处理的样品浸入模拟体液两周。扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDX）、GIXRD、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及显微拉曼光谱证实，两种样品表面均出现羟基磷灰石沉积。与未处理表面相比，飞秒激光改性的钛合金表面羟基磷灰石生长更显著。通过研究人骨肉瘤细胞系（U2OS）在材料表面的锚定与生长评估激光处理钛合金的生物相容性，采用MTT法测定未处理与激光处理样品共培养时的细胞存活率和增殖潜力。结果显示两种表面均未影响细胞活性与生长。共聚焦显微镜观察进一步表明，相比未处理表面，飞秒激光处理的钛合金表面具有更高效的细胞附着能力。

    关键词： 生物相容性、羟基磷灰石、表面改性、Ti6Al4V合金、飞秒激光、生物活性

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 通过液相激光烧蚀改性提高天然羟基磷灰石基防晒霜的紫外线吸收性能

    摘要： 基于羟基磷灰石（HAp）和含铁化合物（Fe2O3及磷酸钙铁）的防晒剂日益受到关注，因其具备紫外线吸收能力且不会产生危害人体健康的自由基（使用其他无机防晒剂时通?；岢鱿指梦侍猓?。本文采用液体中固体激光烧蚀技术，提升了源自鳕鱼骨的含铁HAp基防晒粉末的紫外吸收性能。研究探索了两种不同波长激光（分别为532纳米绿光与1064纳米红外光），并采用改进实验装置实现对受辐照颗粒体积的精准控制。结果表明：经激光处理的粉末较未处理样品具有更强的紫外吸收能力，这可归因于更小的粒径与更大的比表面积；粉末中铁浓度升高可能也是关键因素。该粉末在近红外波段的吸收也得到增强，使其更适用于防晒应用。其中绿激光的处理效果优于红外激光。总体而言，激光烧蚀被证实是调控防晒颗粒尺寸并定制其光学特性的有效技术。

    关键词： 羟基磷灰石，液体激光烧蚀，紫外线防护，防晒霜

    更新于2025-11-14 15:25:21

  • 超声处理掺钴磷酸钙的光学与磁学性质

    摘要： 背景：羟基磷灰石（HAp）是磷酸钙家族中的杰出成员。其结构与化学成分均与天然骨相似。凭借其生物活性和化学特性，如专利所述，它已被用作生物相容性成骨材料和能源材料。目的：研究羟基磷灰石及钴离子掺杂羟基磷灰石的结构、光学性质和磁学性质，以用于生物医学应用。方法：通过超声辅助湿化学合成法制备羟基磷灰石及钴离子掺杂羟基磷灰石。结果：X射线衍射分析证实了羟基磷灰石的物相和晶粒尺寸。与原始样品相比，晶粒尺寸减小了12%。红外光谱和拉曼光谱中观察到了样品的官能团和振动归属。通过漫反射光谱、紫外-可见光谱和光致发光发射光谱分析了样品的光学性质。掺杂样品表现出顺磁性。结论：因此，钴掺杂样品可用于生物医学应用。

    关键词： 光学、发光、高热疗法、生物陶瓷、钴离子、磁性、羟基磷灰石

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 常规烧结羟基磷灰石-钛酸钡压电生物复合材料

    摘要： 这项初期研究的核心目标是开发并表征具有独特性能的压电生物复合材料，作为承重骨科植入物。其灵感源于哺乳动物骨骼本身是压电材料，这一特性有助于骨折的自然愈合。我们采用了一种经济高效且适合工业化生产的常规烧结技术，将特定配比的羟基磷灰石（HA）和钛酸钡（BT）进行复合烧结。羟基磷灰石是哺乳动物骨骼的主要矿质成分，但不具备压电性；而钛酸钡则以优异的压电性能著称。二者的结合形成了压电生物复合材料。由于烧结过程中钛酸钡会分解为多种化合物，该过程具有反应活性。所得压电生物复合材料的平均晶粒尺寸介于1.75-1.9微米之间。值得注意的是，与纯羟基磷灰石相比，含40wt%钛酸钡的HA-40wt%BT复合材料抗压强度提升了15%。体外实验表明这些复合材料具有良好的生物活性和生物相容性。这些结果表明，常规烧结制备的HA-BT压电生物复合材料有望成为价格适中的承重植入物候选材料。

    关键词： 骨科植入物，常规烧结，羟基磷灰石，钛酸钡

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 镍钛合金表面原位激光熔覆与合金化制备无镍钛-羟基磷灰石复合涂层及其表征

    摘要： 本研究采用高功率光纤激光器，通过激光原位成形、熔覆与合金化工艺，在生物医用级镍钛合金表面合成羟基磷灰石复合涂层。为建立熔池温度与原位相形成特性及基材在熔覆区扩散速率的关联，激光能量密度设定在2-8 kJ/cm2范围内。当激光能量密度达到4 kJ/cm2及以上时，观察到基体镍钛合金的合金化现象及钛元素向原位形成的磷酸钙熔覆层的扩散。所有熔覆试样均呈现凝固熔池的双层结构：当能量密度≥6 kJ/cm2时，表层主要由偏聚的钛-羟基磷灰石相及基材钛元素扩散构成，而熔池底部则以富钛镍钛金属间化合物为主并含有纳米颗粒增强相。能谱线扫描证实熔覆截面钙元素与钛元素呈稳态分布，且未检测到镍或氧化物存在。表层球状与层状钛-羟基磷灰石结构相比裸表面显著提升了整体耐蚀性能。弹性模量受顶层与中层成分及厚度（随激光能量密度变化）调控，其6-30 GPa范围与天然骨相当。这种无镍的钛-羟基磷灰石合金熔覆层可作为承重镍钛合金植入物涂层的有力候选方案，有效抑制镍离子释放。

    关键词： 钛钙涂层、生物相容性功能涂层、羟基磷灰石、镍钛合金表面改性、激光熔覆与合金化

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 激光浮区法生长的纳米结构磷灰石

    摘要： 磷灰石（AP）陶瓷因其作为生物陶瓷材料在骨科领域的应用而具有重要意义。通过制备羟基磷灰石（OAP）和羟磷灰石（HA）等多种磷灰石材料，可将其作为人体骨骼的临时替代品。本研究采用高能球磨法制备AP粉末，再通过激光浮区（LFZ）技术将其转化为致密圆柱体（纤维）。通过结构和电学表征评估了LFZ加工条件的影响。所得纤维具有高度致密化和均匀的多晶微观结构，这有利于天然骨治疗及生物传感器的应用。但需进一步研究以优化激光加工条件。

    关键词： 生物陶瓷、磷灰石、激光浮区法、生物传感器、骨治疗、羟基磷灰石、氧磷灰石

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 红外成像中磷酸钙不同晶态的可视化

    摘要： 在物理分析过程中运用相对简单的数学运算以实现可视化那些原本不可见的关联与效应的方法，对教学环境中的研究人员和学生具有特别的吸引力。同时，利用振动光谱学从材料中辨别非晶相与其晶体对应相具有挑战性，其远不如X射线衍射等相组成分析方法那样直接明了。本文展示了一种方法，通过傅里叶变换红外光谱的一阶和二阶微分，基于精确的谱线位置（而非相对模糊的谱带展宽和分裂效应）来区分磷酸钙的非晶态与晶态。该研究采用动力学方法，重点比较了在不同温度下空气中退火或在溶液中陈化不同时间后转化为一种或多种晶相（包括羟基磷灰石及α-和β-磷酸三钙）的非晶前驱体的光谱特征。其中一项发现挑战了"非晶前驱体结晶前的成核滞后期是'静止'阶段"这一概念，并推导出该过程中原子尺度上存在有限程度的建设性变化。这种根据样品结晶度凸显光谱差异的微分方法，可原位监测非晶磷酸钙相向其晶相转化的过程。此类方法对测试这些材料中反应性非晶相化学稳定性和/或浓度的固态合成化学家具有实际意义，同时对测量骨骼成熟度的生物学家以及评估其相组成（进而判断代谢与机械稳定性状态）的医学研究者也具有重要价值。

    关键词： 羟基磷灰石，X射线衍射，导数法，结晶，非晶态，傅里叶变换红外光谱，磷酸三钙

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 激光烧蚀——从基础到应用 || 有机薄膜的基质辅助脉冲激光蒸发：在生物学和化学传感器中的应用

    摘要： 用于医疗和电子应用的聚合物及生物分子加工技术（如传感器、生物传感器、微阵列或芯片实验室设备的制备）是一个极具前景的核心领域?；诩す獾谋∧こ粱际酰ㄈ缏龀寮す獬粱蚧矢ㄖ龀寮す庹舴APLE）正与传统方法竞争，旨在将具有定制特性的新材料集成到新兴技术开发中。成功实现聚合物和蛋白质薄膜沉积需要若干关键要素以获得可行且功能化的薄膜，例如激光沉积系统的特性、靶材与接收基底的选择等。本章将探讨以下内容：简要介绍MAPLE工艺流程，并通过多种聚合物材料沉积实例展示该技术作为温和激光辅助沉积方法的潜力。特别将讨论新材料的"合成"、其分析表征以及体相与界面性能与生物环境的关联性，以此作为解决部分生物工程问题的方法。我们还将重点关注MAPLE技术在功能性器件制备领域的最新突破，包括基于化学响应性聚合物或蛋白质的传感器器件。

    关键词： 锯子、枫树、羟基磷灰石纳米颗粒、气味结合蛋白、PEG-PCL-me、聚乙烯亚胺、聚环氧氯丙烷、羟基磷灰石、聚乙二醇-共-聚己内酯甲基醚、聚异丁烯、乳铁蛋白

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用激光诱导击穿光谱法测量磷酸钙中钙磷比

    摘要： 本研究采用激光诱导击穿光谱法(LIBS)测量了羟基磷灰石的钙磷比。通过湿化学沉淀法制备了不同钙磷化学计量比(1.5、1.6、1.67、1.70、1.80)的羟基磷灰石样品，随后以溴化钾为粘结剂在液压机下压制成片。用激光束照射样品并记录相应光谱，进一步分析光谱计算钙磷比，并与能谱仪(EDX)结果进行比对验证。LIBS测量结果与化学计量比及EDX结果的偏差均小于5%，显示出良好的一致性。

    关键词： 能谱仪（EDX）、钙磷比、激光诱导击穿光谱（LIBS）、羟基磷灰石、湿化学沉淀法

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 拉曼光谱分析检测小鼠坐骨神经切除术后骨质量下降情况

    摘要： 骨密度（BMD）是骨质疏松症骨折风险常用的诊断指标。除低骨密度外，骨质脆弱也导致骨质量下降，但目前尚无直接评估骨质量的诊断方法。本研究采用拉曼光谱技术探究骨质量变化。以雄性C57/BL6J小鼠为模型，手术组（NX组）实施坐骨神经切除术制备失用性骨质疏松模型，假手术组（Sham组）作为对照。术后八个月采集胫骨近端前侧皮质表面的拉曼光谱数据，并同步进行骨密度检测与显微CT测量分析骨质疏松发病机制?；诶迩慷鹊亩糠治鱿允荆篘X组碳酸盐/磷酸盐比值和矿物质/基质比值均显著高于Sham组，这为骨矿含量改变影响力学特性提供了直接证据。通过主成分分析聚焦基质成分，我们完整解析了光谱变化特征。研究表明：拉曼光谱能可靠反映矿物质与基质成分的化学变化，并揭示失用性骨质疏松的潜在机制。

    关键词： 骨质量、坐骨神经切除术、羟基磷灰石、拉曼光谱、胶原交联、矿物成熟度、骨质疏松症、骨基质

    更新于2025-09-09 09:28:46