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材料工程  2014, Vol. 0 Issue (6): 62-67    DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.012
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不同高温处理工艺对C/C复合材料生物相容性的影响
倪昕晔1,2,3, 李爱军1, 钟萍2, 林涛2, 熊信柏4, 顾卫东2
1. 上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444;
2. 南京医科大学 附属常州第二人民医院, 江苏 常州 213003;
3. 南京航空航天大学 材料科学与技术学院, 南京 210016;
4. 深圳大学 材料学院, 广东 深圳 518060
Effect of Different High Temperature Treatment Processes on Biocompatibility of Carbon/Carbon Composites
NI Xin-ye1,2,3, LI Ai-jun1, ZHONG Ping2, LIN Tao2, XIONG Xin-bo4, GU Wei-dong2
1. School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China;
2. Second People's Hospital of Changzhou, Nanjing Medical University, Changzhou 213003, Jiangsu, China;
3. College of Material Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;
4. College of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, Guangdong, China
全文: PDF(1189 KB)   HTML()
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摘要 对比研究了经不同时间高温石墨化处理后的C/C复合材料有毒物质含量及材料对成骨细胞生长的影响。结果表明,延长高温处理时间可以去除有毒物质As,Pb和减少有毒Hg,Cd,Al等含量。经过较短时间(4,8h)处理后的C/C复合材料表面成骨细胞生长缓慢,有明显的毒性作用,而超过较长时间(12,16h)处理后的C/C复合材料表面成骨细胞生长良好。延长C/C复合材料高温处理时间可以提高其生物相容性。
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倪昕晔
李爱军
钟萍
林涛
熊信柏
顾卫东
关键词 C/C复合材料高温处理生物相容性    
Abstract:The effect of the toxic substances of carbon/carbon composites by different graphitization treatment times and their impact on osteoblast growth was studied. The results show that prolonging heat treatment can remove toxic substances As and Pb, and reduce Hg, Cd, Al, and other toxic contents. In addition, osteoblasts slowly grow by short time(4,8h) high-temperature treatment and show an obvious toxic effect, but osteoblasts grow well on the carbon/carbon composite surface by long time(12,16h) high-temperature treatment.Thus, extended heat treatment can significantly improve the biocompatibility of the carbon/carbon composites.
Key wordscarbon/carbon composite    high temperature treatment    biocompatibility
收稿日期: 2012-12-18     
1:  TB332  
基金资助:国家自然科学基金项目(51172147);江苏省常州市社会发展项目(CJ20130019);南京医科大学校基金重点项目(2011NJMU226)
通讯作者: 顾卫东(1968- ),男,主任医师,主要从事生物材料的临床应用,联系地址:常州市兴隆巷29号,南京医科大学附属常州第二人民医院(213003),E-mail:nxy1975@aliyun.com     E-mail: nxy1975@aliyun.com
作者简介: 倪昕晔(1975- ),男,博士,高级工程师,主要从事生物材料的制备和临床应用,联系地址:常州市兴隆巷29号,南京医科大学附属常州第二人民医院(213003),E-mail:nxy2000@aliyun.com
引用本文:   
倪昕晔, 李爱军, 钟萍, 林涛, 熊信柏, 顾卫东. 不同高温处理工艺对C/C复合材料生物相容性的影响[J]. 材料工程, 2014, 0(6): 62-67.
NI Xin-ye, LI Ai-jun, ZHONG Ping, LIN Tao, XIONG Xin-bo, GU Wei-dong. Effect of Different High Temperature Treatment Processes on Biocompatibility of Carbon/Carbon Composites. Journal of Materials Engineering, 2014, 0(6): 62-67.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/jme/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.012      或      http://jme.biam.ac.cn/jme/CN/Y2014/V0/I6/62
[1] GOTT V L, WHIFFEN J D, DUTTON R C. Heparin bonding on colloidal graphite surfaces[J]. Science, 1963, 142(3597): 1279-1298.
[2] BRÜCKMANN H, HüTTINGER K J. Carbon, apromisingmaterial in endoprosthetics. Part1: the carbon materials and their mechanical properties[J].Biomaterials, 1980, 1(2):67-72.
[3] 侯向辉, 陈强, 喻春红, 等. 碳/ 碳复合材料的生物相容性及生物应用[J].功能材料, 2000, 31(5):460-463.HOU Xiang-hui, CHEN Qiang, YU Chun-hong, et al. Biocompatibility and medical application of carbon-carbon composites[J]. Journal of Functional Materials, 2000, 31(5):460-463.
[4] 张磊磊, 李贺军, 李克智, 等.C/C复合材料表面粗糙度对成骨细胞生长行为的影响[J].无机材料学报, 2008, 23(2):341-345.ZHANG Lei-lei, LI He-jun, LI Ke-zhi, et al. Effect of surface roughness of carbon/carbon composites on osteoblasts growth behaviour[J]. Journal of Inorganic Materials, 2008, 23(2):341-345.
[5] WANG G H, SHU Y, ZHU S H, et al. Biological properties of carbon/carbon implant composites with unique manufacturing processes[J]. Journal of Materials Science:Materials in Medicine, 2009, 20(12):2487-92.
[6] 付涛, 憨勇, 宋忠孝, 等. 碳/碳复合材料表面诱导沉积生理磷灰石层[J].无机材料学报, 2002, 17(1):189-192.FU Tao, HAN Yong, SONG Zhong-xiao, et al. Induction of biological apatite layer on the surface of carbon/carbon composite[J]. Journal of Inorganic Materials, 2002, 17(1):189-192.
[7] WAN C, LI K Z, ZHAI Y Q, et al. Study of fluorhydroxyapatite coatings on carbon/carbon composites[J].Surface and Coatings Technology, 2009, 203 (13):1771-1775.
[8] 倪昕晔, 汤晓斌, 林涛, 等. 医用炭/炭复合材料表面梯度CVD热解碳涂层的摩擦性能研究[J].无机材料学报, 2012, 27(5): 545-549.NI Xin-ye, TANG Xiao-bin, LIN Tao, et al. Friction of pyrolytic carbon coating prepared by gradient CVD on medical carbon/carbon composites surface[J]. Journal of Inorganic Materials, 2012, 27(5):545-549.
[9] 胡志彪, 李贺军, 陈强, 等. 碳/碳复合材料摩擦学性能及摩擦机制研究进展[J].材料工程, 2004, (12):59-62.HU Zhi-biao, LI He-jun, CHEN Qiang, et al. Advance in research on tribological behavior and mechanism of carbon/carbon composites[J].Journal of Materials Engineering, 2004, (12):59-62.
[10] 曹宁, 李木森, 马泉生, 等.医用C/C复合材料的制备及骨组织相容性研究[J]. 山东大学学报:工学版, 2007, 37(1):1-5. CAO Ning, LI Mu-sen, MA Quan-sheng, et al. Preparation of biomedical carbon/carbon composites and their bone tissue biocompatibility[J]. Journal of Shandong University:Engineering Science, 2007, 37(1):1-5.
[11] 王国慧, 于澍, 朱晒红, 等. 炭/炭复合骨植入材料研究[J].生物医学工程学杂志, 2010, 27(6):1286-1291. WANG Guo-hui, YU Shu, ZHU Shai-hong, et al. Study on implant material of carbon/carbon composites[J]. Journal of Biomedical Engineering, 2010, 27(6):1286-1291.
[12] 戴闽, 袁晓军, 程细高, 等.钴铬离子对成骨细胞细胞毒性及对其分泌骨保护素及其配体的影响[J]. 中国矫形外科杂志, 2009, 17(19):1489-1491. DAI Min, YUAN Xiao-jun, CHENG Xi-gao, et al.Effects of cobalt and chromium ions on osteoblasts:cytotoxicity and the releasion of RANKL and OPG[J]. Orthopedic Journal of China, 2009, 17(19):1489-1491.
[13] HSIEH Y C, YU H P, SUZUKI T, et al. Upregulation of mitochondrial respiratory complex IV by estrogen receptor-beta is critical for inhibiting mitochondrial apoptotic signaling and restoring cardiac functions following trauma-hemorrhage[J]. Journal of Molecular and Cellular Cardiology, 2006, 41(3): 511-521.
[14] KOIZUMI T, LI Z G, TATSUMOTO H. DNA damaging activity of cadmium in Leydig cells, a target cell population for cadmium carcinogenesis in the rat testis[J]. Toxicol Lett, 1992, 63(2): 211-220.
[15] 钱海雷. 氟、镉对骨的效应[D].上海:复旦大学博士学位论文, 2006.79-80.
[16] ANNABI B A, NEHDI A, HAJJAJI N, et a1.Antioxidant enzymes activities and bilirubin level in adult rat treated with lead[J].Comptes Rendus Biologies, 2007, 330(8): 581-588.
[17] 刘国军, 阎春生, 姚海艳, 等.锌对铅染毒新生大鼠成骨细胞增殖分化的影响[J]. 现代生物医学进展, 2012, 12(4):612-615. LIU Guo-jun, YAN Chun-sheng, YAO Hai-yan, et al.Combined effects of lead and zinc on proliferation and differentiation of osteoblasts in newborn rats[J]. Progress in Modern Biomedicine, 2012, 12(4):612-615.
[18] 胡琼, 王取南, 李嘉嘉, 等.铝对大鼠神经干细胞向神经元细胞分化的影响[J]. 安徽医科大学学报, 2005, 40(3):210-213. HU Qiong, WANG Qu-nan, LI Jia-jia, et al.Effects of aluminum on differentiation of rat neural stem cell into neuron-like cells[J]. Acta Universitis Medicinalis Anhui, 2005, 40(3):210-213.
[19] 胡晓磐, 周建华, 时夕金, 等.汞、镉、铅联合染毒对小鼠DNA损伤的研究[J]. 苏州大学学报:医学版, 2004, 24(5):595-597. HU Xiao-pan, ZHOU Jian-hua, SHI Xi-jin, et al.Study on damage of DNA in mice induced by mercury cadmium and/or lead[J]. Acta Academiae Medicinae Suzhou, 2004, 24(5):595-597.
[20] BA??塁GEL S, ERDEMOGLU S B. Determination of mineral and trace elements in some medicinal herbs and their infusions consumed in Turkey[J]. Sci Total Environ, 2006, 359(1-3): 82-89.
[21] POWELL JJ, BURDEN TJ, THOMPSON RP. In vitro mineral availability from digested tea: a rich dietary source of managanese[J].Analyst, 1998, 123(8):1721-1724.
[22] GB 4234-2003, 外科植入物用不锈钢[S].
[23] 国家药典委员会.中华人民共和国药典2010年版一部[M].北京:中国医药科技出版社, 2010.
[24] 谭志强, 吴鹏, 徐开来, 等.ICP-OES和ICP-MS法研究中草药中元素的溶出特性[J]. 化学研究与应用, 2008, 22(2):193-197. TAN Zhi-qiang, WU Peng, XU Kai-lai, et al.Studies on multi-element extraction characteristics of common Chinese medicinal herbs during their preparation by ICP-OES and ICP-MS[J]. Chemical Research and Application, 2008, 22(2):193-197.
[25] 倪昕晔, 林涛, 汤晓斌, 等.C/C复合材料的生物学安全性评价研究[J].国际生物医学工程杂志, 2011, 34(6):340-343. NI Xin-ye, LIN Tao, TANG Xiao-bin, et al.Biological safety evaluation of carbon-carbon composites[J]. International Journal of Biomedical Engineering, 2011, 34(6):340-343.
[1] 王兵, 谭毅, 施伟, 李佳艳, 尤启凡. 硅蒸镀法制备低密度C/C复合材料表面SiC涂层[J]. 材料工程, 2015, 43(2): 1-6.
[2] 吴世彪, 熊华平, 陈波, 程耀永. 采用Ag-Cu-Ti钎料真空钎焊SiO2f/SiO2复合陶瓷与C/C复合材料[J]. 材料工程, 2014, 0(10): 16-20.
[3] 李斌, 陈招科, 熊翔. 梯度分布TaC界面改性C/C复合材料的微观结构与力学性能[J]. 材料工程, 2013, 0(9): 6-10.
[4] 吴凤秋, 张保法. C/C复合材料表面硬度对抗氧化性能的影响[J]. 材料工程, 2013, 0(10): 98-102.
[5] 秦优琼, 于治水. 钎焊工艺参数对C/C复合材料/Cu/Mo/TC4 钎焊接头微观组织的影响[J]. 材料工程, 2012, 0(8): 78-82.
[6] 杨彩云, 胡振英, 周红英. 三维机织预制体结构对C/C复合材料力学性能的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(9): 29-32,37.
[7] 和永岗, 李克智, 魏建锋, 郭领军, 李贺军, 张磊磊. 超短气体滞留时间制备C/C复合材料及其组织研究[J]. 材料工程, 2009, 0(9): 33-37.
[8] 姜海, 李东生, 吴凤秋, 邓海金. C/C刹车盘用短纤维预制体组成及工艺研究[J]. 材料工程, 2009, 0(8): 76-79.
[9] 李淑萍, 李克智, 李玉龙, 袁秦鲁, 沈学涛. 冲击载荷损伤后C/C复合材料烧蚀性能的研究[J]. 材料工程, 2009, 0(3): 37-40.
[10] 陈波, 熊华平, 毛唯, 李晓红. 几种高温钎料对C/C复合材料的润湿性研究[J]. 材料工程, 2008, 0(1): 25-29,37.
[11] 黄凤萍, 李贺军, 李克智, 胡志彪, 黄荔海. 用碳化稻壳制备碳/碳复合材料的SiC涂层[J]. 材料工程, 2007, 0(6): 11-14.
[12] 徐国忠, 李贺军, 白瑞成, 陈拂晓, 黄敏. 前驱体对C/C复合材料的致密化和性能的影响[J]. 材料工程, 2007, 0(6): 50-54.
[13] 王彩梅, 周学玉, 孙元, 贺靠团. 航空材料在外科植入物骨关节假体中的应用[J]. 材料工程, 2007, 0(3): 58-61,66.
[14] 张国兵, 郭全贵, 刘朗, 史景利, 翟更太, 宋进仁. B4C/C功能梯度材料制备及其性能研究[J]. 材料工程, 2007, 0(12): 58-62.
[15] 廖晓玲, 李贺军, 李新涛, 候党社. 3DC/C复合材料的弯曲行为[J]. 材料工程, 2006, 0(6): 54-57.
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