医用可降解Zn-Sn-Cu合金的力学及腐蚀性能研究

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作者 黄庆利 任伊宾 +1 位作者 马玉豪 武夏鹏 《热加工工艺》 北大核心 2024年第4期70-74,共5页

可生物降解锌及其合金具有良好的生物相容性和降解速率,在生物医用材料领域具有广阔的应用前景。但纯锌的力学性能不足,如强度低、可塑性差,限制了其临床应用。在此,采用重力铸造制备了新的三元Zn-3Sn-x Cu(x=0,1,2,3wt%)合金,旨在通过... 可生物降解锌及其合金具有良好的生物相容性和降解速率,在生物医用材料领域具有广阔的应用前景。但纯锌的力学性能不足,如强度低、可塑性差,限制了其临床应用。在此,采用重力铸造制备了新的三元Zn-3Sn-x Cu(x=0,1,2,3wt%)合金,旨在通过与铜(Cu)的微合金化来获得良好的耐腐蚀性和生物相容性,并提高力学性能。通过金相分析、拉伸试验、显微硬度测试以及电化学和浸泡试验,分析其微观结构、力学性能及耐蚀性能。结果表明,Cu的加入,使得合金具有更高的强度和硬度;体外降解试验表明:Zn-3Sn-x Cu(x=0,1,2,3wt%)合金的降解速率较Zn-3Sn合金有较幅的提升,满足可降解医用材料的标准,有望成为一种新型可降解医用材料。 展开更多

关键词 Zn-Sn-Cu锌基合金 力学性能 生物相容性 可降解

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纯镁的生物腐蚀研究 被引量：56

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作者 任伊宾 黄晶晶 +3 位作者 杨柯 张炳春 姚治铭 王浩 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1228-1232,共5页

镁及其合金作为生物医用材料具有明显的优势,可以利用其耐蚀性差的特点,发展新型医用可降解镁金属材料.本文选择纯镁为主要研究对象,从杂质含量、加工处理状态等方面研究了两种纯镁在生理盐水中的腐蚀规律,表明降低纯镁中杂质元素的含... 镁及其合金作为生物医用材料具有明显的优势,可以利用其耐蚀性差的特点,发展新型医用可降解镁金属材料.本文选择纯镁为主要研究对象,从杂质含量、加工处理状态等方面研究了两种纯镁在生理盐水中的腐蚀规律,表明降低纯镁中杂质元素的含量和细化晶粒可以提高纯镁在生理盐水中的开路腐蚀电位,减缓腐蚀速率.纯镁的腐蚀速率可以通过调整杂质含量、晶粒细化和固溶处理等方法进行控制,适宜发展成为一类新型的医用可降解金属材料. 展开更多

关键词 纯镁 生物腐蚀 生物材料

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医用金属材料中的镍危害 被引量：30

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作者 任伊宾 杨柯 梁勇 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1067-1069,1074,共4页

医用金属材料由于其优良的性能广泛应用于医疗领域,其中含有的镍元素由于腐蚀溶出除了对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性。本文综述了医用金属材料中镍元素潜在的危害性,阐述了医用金属材料的新进展,并结合自身工作展现了... 医用金属材料由于其优良的性能广泛应用于医疗领域,其中含有的镍元素由于腐蚀溶出除了对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性。本文综述了医用金属材料中镍元素潜在的危害性,阐述了医用金属材料的新进展,并结合自身工作展现了无镍医用不锈钢的优势及发展前景。 展开更多

关键词 生物材料 医用金属材料 不锈钢 镍 无镍不锈钢 医用金属材料 镍元素 危害 医疗领域 过敏反应 不锈钢

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新型生物医用金属材料的研究和进展 被引量：61

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作者 任伊宾 杨柯 梁勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第2期12-15,共4页

在概述医用金属材料目前的研究现状、性能和应用的基础上,指出了医用金属材料应用中目前存在的主要问题,阐述了近些年生物医用金属材料的新进展,并对今后的发展提出了自己的观点。

关键词 生物材料 生物医用金属材料 不锈钢 钴基合金 钛合金 形状记忆合金

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新型医用不锈钢研究 被引量：15

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作者 任伊宾 杨柯 +1 位作者 张炳春 杨慧宾 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1101-1103,1122,共4页

现有医用植入不锈钢由于其优良的综合性能广泛应用于医疗领域,但其中含有的镍元素由于腐蚀溶出,除对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性。本文研究了新型医用无镍不锈钢(B IO SSN 4)的力学性能、耐蚀性能和血液相容性等。与... 现有医用植入不锈钢由于其优良的综合性能广泛应用于医疗领域,但其中含有的镍元素由于腐蚀溶出,除对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性。本文研究了新型医用无镍不锈钢(B IO SSN 4)的力学性能、耐蚀性能和血液相容性等。与传统使用的医用316L不锈钢相比,B IO SSN 4具有更好的强韧性配合,优良的耐蚀性和血液相容性,这种优势将会为其提供广阔的应用前景。 展开更多

关键词 医用材料 不锈钢 含氮 无镍

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真空感应炉充氩冶炼高氮Cr-Mn-Mo-Cu奥氏体不锈钢 被引量：12

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作者 任伊宾 杨柯 +2 位作者 张炳春 杨慧宾 梁勇 《特殊钢》 北大核心 2004年第4期13-15,共3页

用 2 5kg真空感应炉在Ar气压力 (0 4 0～ 0 4 5 )× 10 5Pa下进行成分 (% )为 0 0 10～ 0 0 4 7C ,16 0 4～ 19 72Cr,6 39～ 15 31Mn ,1 83～ 3 2 9Mo ,0 2 5～ 1 4 4Cu ,0 2 4～ 0 4 6N的奥氏体不锈钢的熔炼试验 ,研究... 用 2 5kg真空感应炉在Ar气压力 (0 4 0～ 0 4 5 )× 10 5Pa下进行成分 (% )为 0 0 10～ 0 0 4 7C ,16 0 4～ 19 72Cr,6 39～ 15 31Mn ,1 83～ 3 2 9Mo ,0 2 5～ 1 4 4Cu ,0 2 4～ 0 4 6N的奥氏体不锈钢的熔炼试验 ,研究炉内压力、合金成分、添加氮化物类型和熔化停留时间对钢中氮含量和氮的回收率的影响。试验结果表明 ,加入氮化锰的增氮效果和氮的回收率均优于粒状氮化铬和氮化铬 氮化锰的混合物 ;随钢中合金元素的增加 ,氮的活度系数降低 ,钢中氮含量和氮的回收率明显提高。 展开更多

关键词 真空感应炉 奥氏体不锈钢 炼钢 活度系数 氮化锰

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新型医用无镍不锈钢性能研究 被引量：14

7

作者 任伊宾 杨柯 +1 位作者 张炳春 梁勇 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期2351-2354,共4页

医用植入不锈钢由于其优良的性能广泛应用于医疗领域,其中含有的镍元素由于腐蚀溶出除了对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性.医用无镍不锈钢的研究和开发将会避免镍的危害,大大提高生物植入材料的长期使用安全性.本文总结... 医用植入不锈钢由于其优良的性能广泛应用于医疗领域,其中含有的镍元素由于腐蚀溶出除了对人体产生过敏反应外,还存在致畸、致癌的危害性.医用无镍不锈钢的研究和开发将会避免镍的危害,大大提高生物植入材料的长期使用安全性.本文总结了国内外医用无镍不锈钢的研究进展,并开展了新型医用无镍不锈钢(bioss4合金)的研究工作.与传统使用的医用316L不锈钢相比,新型医用无镍不锈钢具有更好的强韧性配合,优良的耐蚀性和生物学相容性,这种优势将为其提供了广阔的应用前景. 展开更多

关键词 生物材料 无镍不锈钢

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真空感应炉冶炼高氮钢的影响因素 被引量：5

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作者 任伊宾 杨柯 +2 位作者 张炳春 肖克沈 梁勇 《材料与冶金学报》 CAS 2004年第1期8-12,共5页

通过工艺试验研究,分析探讨了真空感应炉在冶炼高氮钢过程中炉内压力、温度、化学成分、氮化物加入时间等因素对钢中氮含量的影响,在此基础上给出了真空感应炉冶炼高氮钢氮含量的经验公式,结果表明用真空感应炉冶炼高氮钢时,钢的化学成... 通过工艺试验研究,分析探讨了真空感应炉在冶炼高氮钢过程中炉内压力、温度、化学成分、氮化物加入时间等因素对钢中氮含量的影响,在此基础上给出了真空感应炉冶炼高氮钢氮含量的经验公式,结果表明用真空感应炉冶炼高氮钢时,钢的化学成分和加入的氮化物对氮含量有较大影响. 展开更多

关键词 真空感应炉 高氮钢 氮含量 氮化物

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对工科专业课教学改革的一点看法 被引量：5

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作者 任伊宾 《教学研究》 2000年第1期49-50,共2页

从学生的角度出发,指出了目前工科类专业课教学中存在的一些不足,提出了关于教学改革的一点看法。

关键词 工科 专业课 教学改革 素质教育

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医用高氮无镍不锈钢的研究及应用现状 被引量：8

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作者 任伊宾 《新材料产业》 2015年第7期44-49,共6页

医用不锈钢是最早开发应用的医用金属材料之一，其加工性能优异、制造技术成熟、价格低廉，因而在临床上被广泛应用于加工各种器件或植入件。医用不锈钢的发展一直和工业不锈钢的发展同步，不锈钢在1913年发明后，304不锈钢在1926年就... 医用不锈钢是最早开发应用的医用金属材料之一，其加工性能优异、制造技术成熟、价格低廉，因而在临床上被广泛应用于加工各种器件或植入件。医用不锈钢的发展一直和工业不锈钢的发展同步，不锈钢在1913年发明后，304不锈钢在1926年就开始用作人体骨科植入材料，同时随着耐蚀性更好的316不锈钢的发明，临床上从20世纪50年代开始用316不锈钢逐渐取代了304不锈钢。 展开更多

关键词 医用不锈钢 无镍不锈钢 应用 304不锈钢 316不锈钢 高氮 植入材料 金属材料

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镁及镁合金的生物相容性研究 被引量：38

11

作者 黄晶晶 任伊宾 +1 位作者 张炳春 杨柯 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1102-1105,共4页

采用体外试验法对纯镁和AZ31B镁合金及阴性对照材料(316L不锈钢)的凝血酶原时间(PT)、血浆复钙时间(RT)动态凝血时间进行了测定,并对这几种材料的血液相容性进行了对比;将纯镁植入大鼠背部肌肉处,研究镁的骨诱导能力。研究结果表明,以P... 采用体外试验法对纯镁和AZ31B镁合金及阴性对照材料(316L不锈钢)的凝血酶原时间(PT)、血浆复钙时间(RT)动态凝血时间进行了测定,并对这几种材料的血液相容性进行了对比;将纯镁植入大鼠背部肌肉处,研究镁的骨诱导能力。研究结果表明,以PT为指标的抗凝血性能顺序为:Mg<AZ31B<316L;以RT和动态凝血时间为指标的抗凝血性能顺序均为:316L<Mg<AZ31B;镁有良好的骨诱导性。 展开更多

关键词 抗凝血 生物相容性 镁及镁合金 骨诱导性

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AZ31镁合金的生物降解行为研究 被引量：34

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作者 杨柯 谭丽丽 +3 位作者 任伊宾 张炳春 张广道 艾红军 《中国材料进展》 CAS CSCD 2009年第2期26-30,共5页

研究了AZ31镁合金作为生物医用材料的体内外生物降解行为。初步分析了其作为可降解生物医用材料的可行性。体外浸泡实验结果表明,AZ31镁合金的降解行为与其所处环境有关,在Hank’s溶液中的降解速度较在0.9%NaCl溶液中低;经过热处理后的A... 研究了AZ31镁合金作为生物医用材料的体内外生物降解行为。初步分析了其作为可降解生物医用材料的可行性。体外浸泡实验结果表明,AZ31镁合金的降解行为与其所处环境有关,在Hank’s溶液中的降解速度较在0.9%NaCl溶液中低;经过热处理后的AZ31镁合金较铸态和锻态降低了点蚀发生倾向,降解速度更慢。体内植入实验结果表明,AZ31镁合金与动物不同组织接触,其降解速度不同,在骨髓腔内的降解速度更快。植入5周时,镁合金已发生降解,20周降解更为明显。降解过程中镁合金表面有Ca-P物质沉积,表面具有优异的生物活性,其降解产物主要通过尿液进行排泄。在表面制备Ca-P涂层可降低镁合金的降解速度。AZ31镁合金是一种具有良好应用前景的新型生物可降解医用植入材料。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 生物降解行为 表面涂层 可降解植入材料

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可降解镁植入材料表面涂层的制备及其性能 被引量：24

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作者 黄晶晶 任伊宾 +1 位作者 张炳春 杨柯 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1465-1469,共5页

采用浸涂法制备Mg植入材料表面聚乳酸涂层,通过选择不同相对分子质量的聚乳酸并采用硅烷偶联剂对Mg植入材料表面进行预处理,提高Mg植入材料与聚乳酸的结合力。利用扫描电镜得出浸涂时间、聚合物浓度及浸涂次数对涂层厚度的影响。发现Mg... 采用浸涂法制备Mg植入材料表面聚乳酸涂层,通过选择不同相对分子质量的聚乳酸并采用硅烷偶联剂对Mg植入材料表面进行预处理,提高Mg植入材料与聚乳酸的结合力。利用扫描电镜得出浸涂时间、聚合物浓度及浸涂次数对涂层厚度的影响。发现Mg植入材料表面涂覆相对分子质量为20万的聚(乳酸-羟基乙酸)能够满足降解条件和结合力的要求。经聚乳酸表面处理的试样在Hank’s溶液中浸泡10 d后,计算试样质量损失,发现表面处理后的试样质量损失明显降低。实验表明,镁表面涂覆聚乳酸涂层,可以有效提高其在模拟体液中的耐蚀性。 展开更多

关键词 浸涂 Mg植入材料 结合力 耐蚀性

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医用不锈钢的研究与发展 被引量：34

14

作者 杨柯 任伊宾 《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第12期1-10,共10页

不锈钢由于具有优异的力学性能、耐蚀性能和加工性能而被广泛应用于各种医疗器械及手术工具的制造。概述了医用不锈钢的特点和临床应用,以及存在的主要问题,并以高氮无镍奥氏体不锈钢、不锈钢表面改性、抗菌不锈钢为重点,介绍了医用不... 不锈钢由于具有优异的力学性能、耐蚀性能和加工性能而被广泛应用于各种医疗器械及手术工具的制造。概述了医用不锈钢的特点和临床应用,以及存在的主要问题,并以高氮无镍奥氏体不锈钢、不锈钢表面改性、抗菌不锈钢为重点,介绍了医用不锈钢近年来在国内外的主要研究进展。表明医用不锈钢的研究与发展,进一步提高或改善了不锈钢的生物安全性、力学性能、耐蚀性能,甚至带来了一些生物功能化,为医用不锈钢的临床应用带来了新的机遇。 展开更多

关键词 医用不锈钢 无镍不锈钢 表面改性 抗菌不锈钢

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镁植入动物体内的短期效果 被引量：3

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作者 黄晶晶 杨柯 +3 位作者 任伊宾 张炳春 于国宁 蒋阅 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期629-632,共4页

研究了纯镁及表面改性纯镁样品植入动物骨组织后在镁-骨界面处的降解机制以及材料对周围骨组织的影响。选择纯系日本大耳白兔,于股骨处植入样品。术后1、5周后,取出样品制作半薄切片,进行光学显微镜、扫描电镜观察。研究发现,镁棒周围... 研究了纯镁及表面改性纯镁样品植入动物骨组织后在镁-骨界面处的降解机制以及材料对周围骨组织的影响。选择纯系日本大耳白兔,于股骨处植入样品。术后1、5周后,取出样品制作半薄切片,进行光学显微镜、扫描电镜观察。研究发现,镁棒周围新生类骨组织沉积速度很快,说明镁的腐蚀降解并没有影响骨组织修复过程。结果表明,镁在降解期间安全性较高,有较好的组织相容性。 展开更多

关键词 镁 降解 骨 组织相容性

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双相不锈钢表面奥氏体高氮层的制备技术 被引量：3

16

作者 王耘涛 毛萍莉 +3 位作者 陈立佳 任伊宾 张炳春 杨柯 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2007年第3期285-288,共4页

高温渗氮是在奥氏体/铁素体双相不锈钢表面形成奥氏体高氮层的一种有效方法.为了获得氮含量高、组织均匀且适合于后续加工的表面高氮不锈钢层,必须确定合理的高温渗氮工艺.通过优化高温渗氮工艺参数,研究了双相不锈钢高温渗氮过程中加... 高温渗氮是在奥氏体/铁素体双相不锈钢表面形成奥氏体高氮层的一种有效方法.为了获得氮含量高、组织均匀且适合于后续加工的表面高氮不锈钢层,必须确定合理的高温渗氮工艺.通过优化高温渗氮工艺参数,研究了双相不锈钢高温渗氮过程中加热温度、保温时间、氮气压力等对渗氮效果的影响.结果表明,通过高温高压渗氮可使不锈钢表面形成高氮氮化层,可使双相不锈钢通过渗氮发生表面奥氏体转变,获得组织梯度变化的多相复合不锈钢材料. 展开更多

关键词 高温渗氮 渗氮层 奥氏体转变 奥氏体不锈钢 双相不锈钢

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AZ31B可降解镁合金的研究 被引量：3

17

作者 黄晶晶 张广道 +2 位作者 任伊宾 张炳春 杨柯 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A05期1880-1883,共4页

研究了铸态、挤压态及热处理态AZ31B镁合金的力学性能和耐蚀性能，选出性能最优的AZ31B镁合金，植入动物下颌骨处进一步研究其在体内的降解行为及其降解产物对动物体的影响。研究结果表明，AZ31B镁合金经过挤压和固溶时效处理可以提高... 研究了铸态、挤压态及热处理态AZ31B镁合金的力学性能和耐蚀性能，选出性能最优的AZ31B镁合金，植入动物下颌骨处进一步研究其在体内的降解行为及其降解产物对动物体的影响。研究结果表明，AZ31B镁合金经过挤压和固溶时效处理可以提高其力学性能和耐腐蚀性能．将处理后的AZ31B镁合金植入兔下颌骨后发现，材料降解未对动物体造成不良影响，并且降解过程不会影响下颌骨骨折固定的稳定性。因此，可降解AZ31B镁合金有望用于制作下颌骨骨折后的内固定系统。 展开更多

关键词 可降解 镁合金 植入 性能

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一种高锰奥氏体低温钢的力学性能 被引量：2

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作者 付瑞东 任伊宾 +2 位作者 郑炀曾 刘向左 管秀发 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期78-80,共3页

测定了一种高锰奥氏体低温钢从室温到７７ Ｋ温度的拉伸和冲击性能以及７７Ｋ温度下的断裂韧度，并观察了其断口形貌特征。结果表明试验钢屈服强度与温度的关系为σ０．２＝３００＋１３９２．４ｅｘｐ（－０．０１０６Ｔ）；７７ Ｋ的... 测定了一种高锰奥氏体低温钢从室温到７７ Ｋ温度的拉伸和冲击性能以及７７Ｋ温度下的断裂韧度，并观察了其断口形貌特征。结果表明试验钢屈服强度与温度的关系为σ０．２＝３００＋１３９２．４ｅｘｐ（－０．０１０６Ｔ）；７７ Ｋ的σ０．２＝８８３Ｍｐａ，ＫＪ０．０５约为２３２ Ｍｐｓ·ｍ～１／２；低温沿晶断裂被完全抑制，７７ Ｋ的断口表现为以韧窝为主并混有少量准解理小刻面的特征。 Ｘ射线相分析表明该钢具有很高的组织稳定性，７７ Ｋ温度变形前后均为单相奥氏体组织。 展开更多

关键词 高锰奥氏体钢 低温性能 低温钢 力学性能

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医用无镍不锈钢作为骨植入材料的研究与应用 被引量：5

19

作者 王青川 张炳春 +1 位作者 任伊宾 杨柯 《中国医疗设备》 2018年第5期18-20,31,共4页

目前传统不锈钢广泛用于骨植入材料,然而其植入器件仍存在力学强度不足导致的断裂,耐蚀性不足导致的无菌性松动和生物相容性有待进一步提高等问题。近年来中科院金属研究所等研究机构在无镍不锈钢的应用基础研究方面取得了重要的进展,... 目前传统不锈钢广泛用于骨植入材料,然而其植入器件仍存在力学强度不足导致的断裂,耐蚀性不足导致的无菌性松动和生物相容性有待进一步提高等问题。近年来中科院金属研究所等研究机构在无镍不锈钢的应用基础研究方面取得了重要的进展,其优异的综合性能对提高骨植入器械在临床应用中安全性具有重要意义。本文主要综述了医用无镍不锈钢作为骨植入材料的最新研究进展和开发产品的临床应用现状,展望了其在骨修复领域中未来的应用前景。 展开更多

关键词 医用不锈钢 无镍 高氮 骨植入材料 力学性能 耐蚀性能 生物相容性

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镍对医用金属材料血小板粘附的影响 被引量：1

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作者 李英民 马丹 +3 位作者 任伊宾 黄晶晶 张炳春 杨柯 《沈阳工业大学学报》 CAS 2008年第1期55-59,共5页

通过对血小板粘附的实验,研究了纯镍、镍钛合金、医用316L不锈钢以及无镍奥氏体不锈钢(BIOSSN4)四种金属材料表面上的血小板粘附、变形和聚集情况.结果表明,含镍材料表面上的血小板发生了不同程度的变形和聚集,而无镍不锈钢表面上的血... 通过对血小板粘附的实验,研究了纯镍、镍钛合金、医用316L不锈钢以及无镍奥氏体不锈钢(BIOSSN4)四种金属材料表面上的血小板粘附、变形和聚集情况.结果表明,含镍材料表面上的血小板发生了不同程度的变形和聚集,而无镍不锈钢表面上的血小板形态变化较小.当在无镍奥氏体不锈钢(BIOSSN4)血小板粘附实验中加入不同剂量的镍离子时,材料表面上明显出现血小板的变形和聚集,该实验进一步证明了镍元素在医用金属材料中存在的危害性. 展开更多

关键词 镍 生物医用材料 血小板粘附 血液相容性 不锈钢

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