碳纳米管在骨组织工程中的应用
碳纳米管在生物医学中的应用
碳纳米管在生物医学中的应用随着科技的不断进步，人们对于医学研究的需求也越来越高。
现代生物医学发展离不开新材料、新技术的不断出现。
碳纳米管是一种新型材料，在生物医学的应用上具有非常大的优势。
本文将探讨碳纳米管在生物医学中的应用情况。
一、碳纳米管的基本概念碳纳米管是由碳原子构成的纳米结构材料，其长度可达数个微米甚至更长，而直径只有几纳米。
碳纳米管是具有一定强度和硬度的材料，同时具有导热、导电、化学稳定等特性。
可以说，碳纳米管是一种理想的纳米材料。
二、1、生物传感器碳纳米管可以作为生物传感器的探头，用于检测生物体内的物质，如蛋白质、DNA等。
碳纳米管具有非常高的导电性和化学反应能力，可以通过与生物分子的特异性相互作用来实现检测。
这种技术在癌症、感染等领域有着广泛的应用前景。
2、药物递送碳纳米管有非常好的载体性能，可以使药物在生物体内精准地送达目标区域。
碳纳米管的纳米尺度和生物学特性与生物组织相似，这使得药物可以更好地穿透细胞壁，进入细胞内部进行作用。
3、组织工程碳纳米管可以作为支架材料，促进组织工程的发展。
组织工程是一种将细胞结合到具有生物相容性的材料表面，形成新组织的过程。
碳纳米管在组织工程中可以提供一些新颖的功能，例如增强细胞黏附性、生长等。
4、诊断与治疗碳纳米管可以作为一种新型荧光剂、MRI对比剂和CT成像剂等，从而在医学诊断中发挥重要作用。
此外，在肿瘤的治疗中，碳纳米管可以通过热疗、化疗、放疗等方式来进行治疗，达到更好的效果。
三、碳纳米管的应用前景目前，碳纳米管已经成为生物医学领域中的一种热门研究材料。
随着技术的进一步发展，碳纳米管的应用前景将更加广阔。
例如，利用碳纳米管可以制备出一种高效且环保的一次性生物传感器，这将有助于提高生物监测技术的精度和灵敏度；同时，通过改变碳纳米管的结构和组成，还可以制备出更加多样化、个性化的生物医学材料。
总之，碳纳米管在生物医学中的应用已经取得了很大的进展，同时其未来的发展前景也非常广阔。
碳纳米管材料在生物医学领域的应用研究
碳纳米管材料在生物医学领域的应用研究在近些年的发展中，碳纳米管（Carbon nanotubes，简称CNTs）作为一种新材料，已经引起了生物医学领域的广泛关注。
由于其独特的结构和性能，碳纳米管材料被认为是一种极具应用潜力的新型生物医学材料。
本文将详细介绍碳纳米管材料在生物医学领域的研究现状和应用前景。
一、碳纳米管的特点和优势碳纳米管具有许多独特的物理和化学特性，从而使其在生物医学领域的应用变得日益重要。
首先，碳纳米管材料具有高度的化学稳定性，在生物体内具有显著的生物相容性和生物可降解性。
此外，碳纳米管的表面能很容易地修饰，可以实现与生物分子的特异性结合，例如靶向治疗，生物检测和成像等方面提供了重要优势。
另外，碳纳米管还具有很高的导电性和导热性，可以实现电刺激和热疗方面的应用。
总之，碳纳米管作为一种优秀的生物医学材料，具有很多的潜在应用和研究价值。
二、碳纳米管在生物医学领域的应用1. 生物分子检测和诊断碳纳米管具有很高的表面积和活性，可以在其表面修饰生物分子，实现对生物分子的高灵敏检测，例如DNA，RNA和蛋白质等。
同时，由于碳纳米管的电化学性能优异，可以实现生物分子的电化学检测，是一种新型的生物分子检测技术。
此外，碳纳米管还可以通过变形性表面等特征来检测生物分子，这为诊断和治疗提供了极大的便利。
2. 组织工程和再生医学碳纳米管的生物相容性良好，可以用于大量组织和生物医学工程的应用，例如组织修复和再生医学。
碳纳米管可以作为组织材料的骨骼和骨架，支持组织生长和再生医学的应用。
碳纳米管还可以被用作组织机械加固剂，用于骨折和组织缺损的治疗。
此外，在神经科学领域，碳纳米管还可以用作神经元生长的引导和神经再生的促进。
3. 药物传输系统碳纳米管可以在其表面修饰药物分子，实现针对性药物传输。
此外，碳纳米管还可以通过电磁刺激、热疗等方式实现药物的释放。
碳纳米管材料的表面积大，可以搭载大量的药物分子，而后通过局部或全局施加刺激，实现药物释放的可控性，为临床药物治疗提供了新的思路。
碳纳米管在医学中的应用
碳纳米管在医学中的应用随着科技的不断进步，纳米技术在医学、材料学和能源领域等得到了广泛的应用和研究。
碳纳米管作为纳米材料的一种，在医学领域中也有着重要的应用。
本文将从碳纳米管的特性、制备方法、在医学中的应用等方面进行阐述。
碳纳米管的特性碳纳米管是由碳元素组成的一种纳米材料，它的构成为一个或多个同轴的碳层辗制而成。
碳纳米管具有很多优异的物理和化学特性，如强度高、导电性好、导热性好、可控性强、生物相容性好等等。
其中，其生物相容性好是其在医学方面得以广泛应用的前提条件。
碳纳米管的制备方法碳纳米管的制备方法有很多种，例如弧放电法、电化学法、化学气相沉积法、热裂解法、等离子化学气相沉积法、湿法化学沉积法、静电纺丝法等等。
其中，化学气相沉积法和热裂解法是最常用的两种制备方法。
在化学气相沉积法中，常采用的是甲烷或乙烯为碳源，通过高温的条件下，将碳源转化为碳纳米管。
而在热裂解法中，则是将碳原料加热到高温状态，使之裂解形成碳纳米管。
碳纳米管作为一种优良的材料，在医学领域中也有着广泛应用。
下面就是它在医学中的具体应用：1. 生物医学材料由于碳纳米管具有优异的生物相容性、高强度、可控性强等优点，因此在生物医学材料领域中有着重要的应用。
例如，在骨科和牙科领域，碳纳米管可以作为植入物的材料，用于改善骨骼和牙齿缺陷等问题。
2. 药物传输载体碳纳米管具有良好的生物相容性和小分子穿透性，因此可用作药物传输载体。
药物可以通过碳纳米管的孔道进入细胞内，从而实现对疾病的治疗。
此外，碳纳米管还可以用作导航标记，辅助定位和治疗。
3. 疾病诊断碳纳米管可以作为纳米标记物用于疾病诊断。
此外，碳纳米管还可以被用于生物成像，从而达到更加精确的诊断效果。
例如，在良恶性肿瘤的诊断中，通过利用碳纳米管作为标记物，可以使得肿瘤细胞更明显地显现，从而实现对肿瘤的早期检测。
总之，碳纳米管在医学领域中具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展和完善，碳纳米管作为一种新型的医用材料必将得到更广泛的应用和研究。
碳纳米管在组织工程中的研究进展
炜等 .碳纳米管在组织工程中的研究进展
�17 7 �
� 文献综述�
doi : 10.75 43/j .i ssn.1006 - 9674.2013.02.026
��������������������������������������� � � 引用本文格式 :� 钱� 炜， 田宗滢 碳纳米管在组织工程中的研究进展 ［ J ］ .湖北医药学院学报， 2013 ， 32(� 2) � : 17 7 -� 18 1.� � � ����� � ��. � ����������� � � ������� � � � �
支架本身对于机体以及植入区域组织的相容性 问题无疑很重要 �一般认为组织相容性包括两个方 面: 一是材料反应， 即周围组织对材料的作用， 包括 � � ; ， 腐蚀 降解 磨损和性质退化 二是宿主反应 包括炎
［1 ］ 性反应� 细胞毒性 � 过敏� 致癌和免疫应答 �针对 ］ C N Ts ， 它的细胞相容性在不同浓度［4］� 不同纯度［5 � ［6 ］ 不同的化学修饰 � 直接使用或在复合材料中的检
［8 ］
［ 基金项目］ 10)
�17 8 � 行成骨细胞诱导， 结果证实 C N Ts 组表现出更明显的 ］ e e n D E 等［15 成骨诱导和分化 � G r 将骨髓间充质干 细胞接种于 C N Ts 表面 ， 置于成骨诱导液中并进行光 刺激， 培养 16 d 后检测 AL P 及骨桥蛋白 � 钙沉积含 ， C N Ts ， 量 证实 可以和光刺激协同作用 以促进骨髓 间充质干细胞向成骨细胞分化� 此外， 基于成骨细 胞在电流刺激下可表现出更明显的增殖， Supr onow ［16 ］ i cz PR 等 设计了以 C N Ts 为基板的培养皿并进行 电流刺激， 此后连续 21 d 成骨细胞表达均明显增高 ( 最高提升 307 % ) � 骨组织的再生是成骨细胞和破 骨细胞相互作用的结果， N ob uyo N a r i t a 等［17］将 C N Ts 复合 B M P 后冷冻干燥制成颗粒 ， 并植入小鼠背部， 并用 B M P 颗粒作为对照; 3 周后显示含有 C N Ts 的 颗粒周围 骨 密 度 显 著 高 于 对 照组 � 该 试 验 发 现 C N Ts 进入破骨前体细胞后， 前体细胞不能分化成破 骨细胞， 故可认为 C N Ts 可抑制破骨细胞的诱导， 从 ; C N Ts 而增强骨化 由该实验可推断出 对于一些骨吸 收疾病如骨质疏松� 类风湿等可能会有更好的应用 前景 � 2 代谢� 一般 认为 C N Ts 在体内不能吸收 ， 而是通过代 谢排出体 外� 关于 C N Ts 的降解性能报道较多， 但结论不尽相 � ， 同 不过对于骨组织工程来讲 我们主要关心它被 植入体内后的毒性及降解研究， 在此类报道中， 没有 发现有由 C N Ts 本身所引起生物毒性的报道 ， 而且认 为 C N Ts 像大多数纳米级材料一样， 可以通过代谢完 ［14 ］ 全排出体外 �A b ar rat e g iA 等 将 C N Ts 植入老鼠 皮下， 3 周后可见微血管生成， 并在材料周围可看到 ， 炎性细胞及成纤维细胞 而材料周围的肌组织只有 少量的 C N Ts 分散， 没有发 现潜在 的损坏 �6 周后 C N Ts 密度减少并向血管周围迁移， 据此他认为在组 织植入的 C N Ts 通过单核 - 巨噬细胞吞噬� 排出而最 ［18 ］ 终进入血液系统� Si nghR 等 将 C N Ts 注入小鼠 静脉并通过伽玛显像放射， 发现 C N Ts 像其他小分子 ， 物质一样 可以自由穿梭于各个器官组织 ， 并迅速排 < 3 h ) ， � ， 出( t 没有在血液系统 肝脾 中停留 而且 1 /2 小鼠也未表现出急性肾毒性， 由此说明 C N Ts 是一种 可降解材料 � 以上结果表明， C N Ts 的类型 � 化学修饰� 纯化水 平会不同程度影响其细胞相容性; 纯化后的 C N Ts 组 织相容性良好， 可被代谢排出体外 � 3 碳纳米管在组织工程中的应用 一个理想的组织工程支架要有联系的微孔结构
碳纳米管在生物医学中的应用研究
碳纳米管在生物医学中的应用研究碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）是一种由碳原子构成的纳米材料，拥有极高的力学强度和导电性能，同时表现出许多独特的物理和化学特性。
由于这些特性，碳纳米管被广泛应用于各个领域，其中生物医学领域是近年来的研究热点。
本文将介绍碳纳米管在生物医学中的应用研究，包括生物成像、药物传递、组织修复等方面。
一、生物成像生物成像是生物医学领域对生物体的图像化技术，主要用于检测和诊断相关疾病。
碳纳米管通过其高度的吸收特性和荧光发射特性，成为一种用于生物成像的重要材料。
目前有许多研究表明，无论是单壁碳纳米管还是多壁碳纳米管，都可以用于生物成像。
其中较常用的是单壁碳纳米管，因其天然的荧光发射和吸收在可见光和红外光范围的性能。
在生物成像中，碳纳米管的应用主要有以下几个方面：1.荧光探针：将荧光标记的碳纳米管作为带有特异性的探针，能够用于对特定生物区域进行高强度荧光成像。
2.磁共振成像：将具有磁性的碳纳米管（如磁性单壁碳纳米管）注射到生物体中，利用磁共振成像技术获取相关图像，可用于诊断肿瘤、心脑血管疾病等疾病。
3.多模态成像：利用多种成像技术对同一生物样品进行成像，以提高成像的精度和特异性。
碳纳米管与其他生物材料结合，如抗体、核酸等，可构建多种多模态成像探针用于生物学成像。
二、药物传递在生物医学领域中，药物传递是一项关键技术，可通过优化给药途径、提高药物的靶向性，提高药物的疗效，同时减少副作用。
碳纳米管具有优秀的药物传输特性，成为了一种有潜力的药物运载体。
1. 药物传输：将含有特定药物的碳纳米管注射到体内，通过其吸收性能和生物活性，使药物快速传送到体内特定部位，实现对病变组织的治疗。
2. 基因载体：由于碳纳米管的高度生物相容性，作为基因载体在基因治疗中表现出许多优点。
单壁碳纳米管可通过简单的电动势法或化学修饰转化成DNA载体，以促进基因高效地输送。
同时，碳纳米管还可以用于载荷RNA干扰物、siRNA等。
碳纳米管的具体应用
碳纳米管的具体应用碳纳米管是由碳原子组成的纳米尺寸管状结构，具有优异的物理和化学性质，因此在众多领域中具有广泛的应用前景。
本文将从电子学、材料科学、生物医学、能源领域等多个方面介绍碳纳米管的具体应用。
1. 电子学领域碳纳米管在电子学领域有着重要的应用，主要体现在以下几个方面：（1）场效应晶体管（FET）：碳纳米管可以作为FET的通道材料，具有优异的电子输运性能，可实现高速、低功耗的电子器件。
（2）纳米电子学器件：碳纳米管可以用于制备纳米电子学器件，如纳米电极、纳米线和纳米电容器等，用于构建超高密度的集成电路。
（3）柔性电子学：碳纳米管具有优异的柔性性质，可以用于制备柔性电子学器件，如柔性传感器、柔性显示器等，为可穿戴设备和可弯曲电子设备提供了新的可能性。
2. 材料科学领域碳纳米管在材料科学领域有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：（1）复合材料增强剂：碳纳米管可以作为一种优秀的增强剂，加入到金属、陶瓷或聚合物基体中，可以显著提高材料的力学性能和导电性能。
（2）催化剂载体：碳纳米管具有大比表面积和良好的导电性质，可作为催化剂的载体，提高催化反应的效率和选择性。
（3）锂离子电池负极材料：碳纳米管具有高比表面积和良好的电子传导性能，可作为锂离子电池负极材料，具有高容量和长循环寿命等优点。
3. 生物医学领域碳纳米管在生物医学领域有着广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：（1）药物传递：碳纳米管可以作为药物的载体，通过调控其表面性质和内部结构，实现药物的控释和靶向传递，提高药物治疗的效果。
（2）生物传感器：碳纳米管具有高比表面积和优异的电化学性能，可以用于制备生物传感器，实现对生物分子的灵敏检测和诊断。
（3）组织工程：碳纳米管可以作为支架材料用于组织工程，促进细胞生长和组织修复，具有重要的临床应用前景。
4. 能源领域碳纳米管在能源领域有着重要的应用，主要体现在以下几个方面：（1）锂离子电池：碳纳米管可以作为锂离子电池的电极材料，具有高比表面积和优异的电导率，可提高电池的能量密度和循环寿命。
碳纳米管的生物医学应用(原创)
碳纳米管的生物医学应用摘要：碳纳米管的发现以及其优异的物理化学性能，使得它在生物和医学领域的具有很大的应用潜力。
碳纳米管（CNTs）是碳纳米结构的同素异形体，长度与直径之比大于1,000,000甚至更大。
这些圆柱形的碳分子使它们在许多应用纳米技术可能有新的性能，其独特的表面面积，刚度，强度和弹性，导致在制药领域是研究热门。
碳纳米管属于富勒烯家族的卷成管状的形式的石墨薄片组成。
可为单个或多壁碳纳米管。
分子和离子迁移通过碳纳米管，为分子电子传感器和核酸测序制造提供可能。
这篇文章提供了有关药物载体系统，生物传感器等应用，其毒性以及生物相容性的概述。
关键字：碳纳米管，生物医学，应用1 前沿以碳纳米管为载体的药物为治疗癌症提供了很大的希望[1]。
碳纳米管的功能化可产生新的化学和生物应用[2]。
这种药物有许多优点，主要提高了安全性和有针对性的提供药品，提高生物利用度，延长药物或基因药物对组织的作用、提高化学药物治疗稳定性、酶降解药物的效率等[3]。
与其他材料，如聚合物，碳纳米管的兼容性，也可望提高。
此外，一旦功能化，碳纳米管可作为溶剂，他们的性质值得进行研究。
许多功能化碳纳米管在材料科学和技术，包括光电领域有有效的应用。
碳纳米管在药物化学还发挥了重要作用。
他们已被使用在药物支架和疫苗基板。
CNT的官能基与生物活性特别适合用于靶向给药。
然而，碳纳米管有机改性还不是一个完善的领域。
碳纳米管的内在化学反应活性低，反应相结合的比较困难。
2 碳纳米管的生物医学应用2.1 药物载体系统及生物传感器碳纳米管的一个重要特性是可以跨越细胞膜和生物体内的多种屏障，进入到细胞和生物体内多种器官内。
研究结果显示，碳纳米管可以穿过多种细胞的细胞膜，包括小鼠成纤维细胞、人宫颈癌细胞、人乳腺癌细胞、和人T-细胞淋巴瘤细胞、Jurkat细胞等。
碳纳米管可以作为生物分子的载体，这一现象引起了众多研究者广泛的研究兴趣，从而将碳纳米管用于DNA、蛋白质和药物的输运，如图1所示，DNA可以通过共价和非共价作用连接到碳纳米管的表面。
碳纳米管与生物体的相互作用
碳纳米管与生物体的相互作用碳纳米管被认为是一种最为前沿的纳米材料，在许多领域得到了广泛的研究和应用，例如材料科学、信息技术、化学工程和生物医学等等。
研究表明，碳纳米管在生物体内也能够发挥出独特的作用，因其独特的结构和化学性质，碳纳米管能够与生物体的细胞、分子和组织进行相互作用，并对其产生影响，这种相互作用具有广泛的研究前景，特别是在生物医学和生物分子学等领域。
一、碳纳米管的结构和性质碳纳米管是以单层或多层石墨片卷曲而成的纳米管状结构，直径一般在1-100纳米之间，长度可达数微米或数十微米。
碳纳米管的墨片可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管两种形式。
单壁碳纳米管由一个宽度较小的石墨片卷曲而成，呈现出一种类似于单个碳原子层的结构；而多壁碳纳米管则由多个石墨片重叠在一起卷曲而成，其中每个石墨片之间的间隔为0.34纳米，这使得多壁碳纳米管具有更强的机械强度和导电性。
碳纳米管由于其独特的结构和化学性质，使得其在许多领域得到了广泛的研究和应用。
碳纳米管具有极高的比表面积和导电性、优异的力学性能和化学稳定性，具有很高的生物相容性，可以用于生物成像、药物传递等领域的应用研究。
二、碳纳米管与生物体的相互作用由于碳纳米管独特的结构和化学性质，其在生物体内与细胞、分子和组织等存在多种相互作用关系。
（一）细胞碳纳米管可以穿透细胞膜进入细胞内部，与细胞发生相互作用。
研究表明，在一定的浓度下，碳纳米管不会对细胞造成明显的毒性影响，其可以被细胞摄取，甚至可以促进细胞增殖。
因此，碳纳米管成为新型的生物成像和药物传递载体。
在神经科学领域，碳纳米管的应用非常广泛。
研究表明，碳纳米管具有良好的神经细胞相容性，可以用于神经再生和修复。
碳纳米管可以作为３D 模型来模拟神经网络，在神经元多发性胶质瘤和神经细胞移植治疗方面具有很高的潜力。
（二）分子碳纳米管与蛋白质、核酸和药物等分子之间也存在着相互作用。
一方面，碳纳米管可以与有生物活性的分子进行包装，从而能够作为新型的药物递送系统。
纳米材料在骨科医学中的应用前景
纳米材料在骨科医学中的应用前景随着科技的进步和创新，纳米材料在各个领域都展现出了巨大的应用潜力。
在医学领域，纳米材料也逐渐得到了广泛的关注和应用。
骨科医学作为一门重要的医学专业，纳米材料的应用也给其带来了新的发展前景。
本文将探讨纳米材料在骨科医学中的应用前景，并分析其中的优势和挑战。
一、纳米材料在骨科医学中的应用概述纳米材料是指具有尺寸在纳米（10^-9 米）级的材料，具备了相较于普通材料所不具备的优异属性。
在骨科医学中，纳米材料的应用主要体现在骨修复、骨生长和骨生物材料等方面。
1. 骨修复骨修复是骨科医学中常见的治疗手段，传统的方法包括骨接合和骨髓移植等。
而使用纳米材料进行骨修复可以提供更好的治疗效果。
例如，纳米材料可以通过纤维膜的形式将其应用到骨折部位，提供骨细胞所需的细胞外基质，并促进骨细胞的增殖和骨骼再生。
2. 骨生长骨生长是骨科医学中的重要环节，纳米材料可以通过植入体内促进骨生长的过程。
纳米材料具有大比表面积和优异的生物相容性，可以提供更多的吸附位点，促进骨细胞的附着和生长，并通过调控细胞信号通路促进骨组织的形成。
3. 骨生物材料纳米材料在骨生物材料中的应用也极具潜力。
通过在骨生物材料中添加纳米材料，可以增强其力学性能，并提高其生物活性。
例如，纳米陶瓷材料可以提高材料的韧性和骨结合性，使其更适合用于人工关节和骨植入物的制作。
二、纳米材料在骨科医学中的优势纳米材料在骨科医学中的应用具有以下优势：1. 特殊的物理和化学特性纳米材料由于其尺寸特性，具备特殊的物理和化学特性。
例如，纳米材料表面积大、孔隙大小可控，可以提供更多的吸附位点和存储位点，增强与骨细胞的相互作用。
此外，纳米材料的细粒度也有助于提高材料的生物相容性和降解性。
2. 提供精准的治疗手段纳米材料可以通过精确的设计和控制，实现对骨组织的精准治疗。
例如，通过调控纳米材料的表面性质和药物的释放速率，可以实现对骨细胞的精准刺激和药物释放，提高治疗效果。
纳米技术在骨科医学中的应用进展
纳米技术在骨科医学中的应用进展近年来，随着科学技术的不断发展，纳米技术在各个领域中都得到了广泛的应用。
在医学领域，特别是骨科医学中，纳米技术也展现出了巨大的潜力和应用前景。
本文将探讨纳米技术在骨科医学中的应用进展。
一、纳米材料在骨修复领域的应用骨损伤和骨缺损是临床上常见的问题，传统的方法主要包括骨移植和人工植入物。
然而，这些方法存在着一些问题，如供体不足、排异反应等。
而纳米材料的出现为骨修复提供了全新的思路。
纳米材料具有高比表面积、可调控性强等特点，可以促进骨细胞的生长和骨组织的再生。
例如，纳米羟基磷灰石可以作为骨生成的模板，通过调控其纳米尺度的孔隙结构和化学成分，可以在骨缺损处促进骨细胞的定向生长和骨组织的再生。
此外，纳米金属材料也可以用于增强人工骨的力学性能，提高骨植入物的长期稳定性。
二、纳米药物在骨疾病治疗中的应用除了纳米材料，纳米技术还可以应用于骨疾病的药物治疗。
例如，纳米载体系统可以用于提高骨药物的生物利用度和靶向性。
传统的骨折愈合过程需要长时间，而纳米药物可以通过靶向输送，促进骨细胞的增殖和骨胶原的合成，从而加速骨折的愈合过程。
此外，纳米药物还可以用于过敏和炎症相关的骨疾病治疗，如骨质疏松症。
纳米技术可以将药物封装在纳米粒子中，增加药物的稳定性和靶向性，提高治疗效果。
三、纳米影像在骨科诊断中的应用在骨科医学中，准确的诊断对于治疗和康复至关重要。
纳米影像技术可以提供更高分辨率的图像信息，帮助医生更准确地判断病变的位置和程度。
例如，纳米磁共振成像可以通过注射纳米磁性探针进入体内，利用磁共振技术获取高分辨率的图像，准确地显示骨组织的形态和病变特征。
此外，纳米影像技术还可以用于骨肿瘤的早期诊断和评估治疗效果。
四、纳米技术在骨再生工程中的应用骨再生工程是一种通过组织工程学的方法来修复和再生骨组织的技术。
纳米技术在骨再生工程中扮演着重要的角色。
纳米纤维素可以作为支架材料，提供多孔结构和生物相容性，促进骨细胞的附着和生长。
多壁碳纳米管抑制 MC3T3-E1成骨细胞迁移的实验研究
多壁碳纳米管抑制 MC3T3-E1成骨细胞迁移的实验研究罗明志;曾慧龙;潘艳;刘磊;邓林红;商澎【摘要】Objective To assess the influence of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) on migration of MC3T3‐E1 osteoblasts .Methods Ultrasound was used for MWCNTs .The morphology and size of the dispersed MWCNTs were detected by scanning electron microscopy , transmission electron microscopy and dynamic light scattering(DLS) .MC3T3‐E1 cells were treated with MWNCTs (100 μg/mL) ,and the morphology of MC3T3‐E1 cells were detected with atomic force microscopy .Cell migration was measured with wound healingmethods ,and the property of cell migration was analyzed by Gradientech Tracking software .Results MWCNTs were well dispersed , and absorbed to the surface of cells after exposure for 12 h .The wound healing assay showed that the wound healing rate after 12 h was 45% for MWCNTs treated MC3T3‐E1 cells versus 80% for non‐treated controls(P<0 .01) .The distance ,direct distance and cell motility velocity of MC3T3‐E1 cells also reduced similarly due to the presence of MWCNTs .Conclusion MWCNTs absorb to the surface of MC3T3‐E1 cells and significantly inhibit the migration of osteoblasts .%目的探讨多壁碳纳米管（MWCNT）对MC3T3‐E1成骨细胞迁移的影响。
碳纳米管在生物医药领域的应用及其安全性
碳纳米管在生物医药领域的应用及其安全性张敬如;赵凯;黄复生;王昆【摘要】Carbon nanotubes(CNTs), including single and multi - walled carbon nanotubes, are currently one of the most attractive nanomaterials from an applications perspective. Due to their unique hollow structure and nano - diameter, CNTs can be used as carriers to deliver bioactive molecules and drug into cells and tissues. As a new type of biomaterials, CNTs can improve bone repair and neuronal growth, decrease the development of scars in neuronal tissues. However, CNTs are potential toxic effect to the human health, and the studies have mainly focused on pulmonary toxicity and cytotoxicity, CNTs may induce pulmonary inflammation, granuloma, apoptosis, cells viability decrease and cells cycle changes. The extent of that toxicity depends on properties of the CNTs,such as their structure (single wall or multiple wall), length, surface area, method of manufacturing, concentration and dose. The main toxicity mechanism of CNTs was possible related to the oxidative stress responses in the cells.%碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管,是目前最有应用前景的纳米材料之一.作为载体,其具有的独特中空结构和纳米管径,可运送生物活性分子及药物进入细胞或组织.作为一种新型生物材料,能促进骨组织修复生长、神经再生,减少神经组织瘢痕产生.然而,碳纳米管对人体也有一定的毒性作用,目前研究主要集中在肺脏毒性和细胞毒性,表现为可引起肺脏炎症、内芽肿和细胞凋亡、活力下降、细胞周期改变等.其毒力大小与碳纳米管的特性有关,如结构、长度、表面积、制备方法、浓度、剂量等,毒性作用机制可能与氧化应激有关.【期刊名称】《中国药业》【年(卷),期】2012(021)003【总页数】3页(P1-3)【关键词】碳纳米管;药物载体;生物材料;生物安全性【作者】张敬如;赵凯;黄复生;王昆【作者单位】中国人民解放军第三军医大学基础部病原生物学教研室,重庆,400038;中国人民解放军第三军医大学基础部病原生物学教研室,重庆,400038;中国人民解放军第三军医大学基础部病原生物学教研室,重庆,400038;中国人民解放军第三军医大学基础部病原生物学教研室,重庆,400038【正文语种】中文【中图分类】R318.08纳米科学是目前全球关注的热点前沿科技领域，人类的生活已不知不觉步入了“纳米时代”。
碳纳米管在生物医学中的应用研究
碳纳米管在生物医学中的应用研究在当今生物医学领域，各种前沿技术层出不穷，为人类健康带来了前所未有的希望。
其中，碳纳米管作为一种独特的纳米材料，因其出色的物理、化学和生物学特性，正逐渐成为研究的热点，并在生物医学领域展现出了广泛而诱人的应用前景。
碳纳米管是由碳原子组成的管状结构，具有极高的强度和韧性。
它们的直径通常只有几纳米到几十纳米，长度则可以达到微米甚至毫米级别。
这种特殊的结构赋予了碳纳米管许多优异的性能，比如出色的导电性、导热性以及巨大的比表面积。
在生物医学领域，碳纳米管的一个重要应用是药物输送。
由于其巨大的比表面积，碳纳米管能够高效地负载药物分子。
通过对碳纳米管进行表面修饰，可以使其具有良好的水溶性和生物相容性，从而能够在体内稳定地传输药物。
例如，将抗癌药物装载到碳纳米管上，可以实现药物的靶向输送，提高药物在肿瘤部位的浓度，减少对正常组织的毒副作用。
此外，碳纳米管还被用于生物传感器的开发。
凭借其出色的导电性，碳纳米管可以作为敏感元件，检测生物体内的各种物质，如葡萄糖、蛋白质、核酸等。
通过在碳纳米管表面修饰特定的生物识别分子，如抗体、酶等，可以实现对目标物质的高特异性和高灵敏度检测。
这种生物传感器具有体积小、响应快、检测限低等优点，为疾病的早期诊断和监测提供了有力的工具。
在组织工程方面，碳纳米管也发挥着重要作用。
将碳纳米管与生物材料复合，可以显著改善材料的力学性能和生物活性。
例如，在骨组织工程中，含有碳纳米管的支架材料能够更好地支持细胞的生长和分化，促进骨组织的再生。
同时，碳纳米管还可以作为神经导管的材料，为神经细胞的生长和延伸提供良好的微环境，有助于神经损伤的修复。
然而，碳纳米管在生物医学应用中也面临一些挑战。
首先是其潜在的毒性问题。
尽管一些研究表明经过适当修饰的碳纳米管具有较好的生物相容性，但仍有部分研究发现未经处理的碳纳米管可能会对细胞和生物体产生一定的毒性作用。
因此，在将碳纳米管应用于临床之前，需要对其毒性进行深入的研究和评估。
纳米材料在骨科治疗中的应用
纳米材料在骨科治疗中的应用随着现代医学技术的不断发展，纳米技术被广泛应用在医学领域，特别是在骨科治疗中的应用，因其具有无创、高效、安全等优势而备受关注。
本文将重点探讨纳米材料在骨科治疗中的应用情况及其优势。
一、纳米材料在骨生长因子传递中的应用骨生长因子是能够促进骨组织生成和修复的一组蛋白质分子，在骨科治疗中有着重要的作用。
目前，利用纳米技术将骨生长因子制成纳米粒子，能够增加其稳定性和效果。
纳米粒子的大量表面积与体积比能够促进骨生长因子的传递，增加其渗透性，从而促进病人的骨生长和修复。
同时，纳米粒子还具有缓慢释放的特点，能够持续释放骨生长因子，从而进一步增加其治疗效果。
二、纳米材料在骨修复材料中的应用在临床骨科治疗中，许多患者需要使用骨修复材料进行手术治疗。
传统的骨修复材料存在着一些弊端，如易于破裂、不能完全融入人体等。
而利用纳米技术将骨修复材料制成纳米粒子，能够改善这些问题，提高材料的稳定性和生物相容性，进一步提高其治疗效果。
另外，使用纳米材料的骨修复材料还能够有效降低手术创伤，减少疼痛和恢复期。
因为纳米材料的制备过程不需要传统材料中的高温、高压等条件，所以可以减少制备过程中对材料的破坏，保护其原有的生物活性，同时在手术中注入纳米粒子也更加安全，不容易造成二次损伤。
三、纳米材料在骨科药物治疗中的应用纳米技术还可以应用于骨科药物的制备和传递过程中。
利用纳米技术制备药物，能够增加其稳定性、生物利用度、靶向性和渗透性。
在治疗骨相关疾病时，纳米药物能够更好地渗透到骨骼组织内，增加药物分子与骨组织间的作用力，从而加快药物吸收、转化和分解，提升其疗效。
同时，纳米技术还能够使药物分子更容易进入细胞内部，从而进一步加快药物的吸收和作用。
因为纳米粒子具有超小的尺寸，所以能够轻易穿过细胞膜进入细胞内部，而传统的药物分子则需要经过更复杂的传递过程，从而导致了较为低的生物利用度和作用效果。
综上所述，纳米技术在骨科治疗中的应用，能够有效提高治疗效果和生物安全性，同时减少手术创伤和恢复期。
碳纳米管复合磷酸钙骨水泥(CNTTCP)修复兔颅骨缺损及其血管再生的实验研究
碳纳米管复合磷酸钙骨水泥（CNT/TCP）修复兔颅骨缺损及其血管再生的实验研究因外伤、肿瘤或先天畸形引起的颅骨缺损临床上十分常见，大部分的颅骨缺损需要手术修补，骨组织工程的兴起和快速发展为治疗骨缺损提供了新的思路和手段。
在种子细胞和细胞载体材料的研究取得了一定的成果的基础上，已经可以在体外成功的将种子细胞复合在载体材料上培养，构建出细胞型组织工程人工骨。
并应用在体外构建出的细胞型组织工程人工骨进行修复骨缺损的实验研究。
组织工程骨也面临迅速血管化的关键问题。
充分的血液供应是保证组织工程化人工骨体内存活的决定性因素。
血管再生成为骨组织工程从体外研究过度到体内研究，从基础研究向临床应用过渡的关键性问题。
如何寻找有效，准确，灵敏的监测手段，正确评估组织工程骨的血管再生效率，也是目前探讨的热点问题。
本实验采用兔颅骨骨膜提取、分离、培养扩增，并与新型的纳米级颅骨替代材料(碳纳米管复合磷酸三钙骨水泥生物复合材料)共同培养，观察其生长情况以及组织相容性，并进行动物实验来观察材料植入体内后的骨传导、骨诱导及骨生成情况，并采用放射学以及组织形态学的方法来观测其血管化问题。
本文共分以下三部分内容：一、骨膜源性成骨细胞的分离、鉴定与纳米级颅骨替代及诱导材料复合的体外联合培养实验研究目的：探讨颅骨骨膜源性成骨细胞体外培养的可能性，观察其生长特点及成骨能力；采用颅骨骨膜源性的成骨细胞与材料三维联合培养观察成骨细胞与碳纳米管复合α-磷酸三钙骨水泥联合培养情况，评估新型颅骨修复材料的生物相容性。
方法： 1、成骨细胞的提取及体外培养 2、成骨细胞的形态学及生长特性、成骨能力的观察 1)、倒置相差显微镜、扫描电镜、细胞染色方法观察原代培养、传代培养细胞生长情况及形态特征。
2)、细胞生长曲线的测定：应用MTT法测定细胞生长曲线。
3)、碱性磷酸酶染色：应用碱性磷酸酶试剂盒进行成骨细胞内碱性磷酸酶染。
碳纳米管材料在生物医学领域中的应用前景
碳纳米管材料在生物医学领域中的应用前景碳纳米管是一种非常有趣的材料，它具有优异的机械和电学性质，还具有极高的比表面积和化学惰性。
这些特性使碳纳米管在许多领域中都具有广泛的应用前景，尤其是在生物医学领域中。
在本文中，我们将探讨碳纳米管在生物医学领域中的应用前景及其最新的研究进展。
碳纳米管在生物医学领域中的应用碳纳米管被广泛用于生物医学中的诊断和治疗。
在基础研究方面，碳纳米管被用作药物递送载体、生物传感器和生物成像剂。
在临床实践中，碳纳米管已经被证明在癌症治疗、组织工程和免疫治疗等方面具有显著的效果。
用作药物递送载体碳纳米管被普遍认为是一种理想的药物递送载体，因为它能够有效地将药物输送到极小的组织部位，从而减少药物的副作用。
此外，碳纳米管还能够通过化学修饰来改变其表面性质，以提高其生物相容性。
许多研究表明，通过纳米管与药物的结合，这种药物递送系统能够显著提高药物的生物利用度，减少毒副作用，并且可以增强药物的治疗效果。
用作生物成像剂碳纳米管还可以被用作生物成像剂，一种用于观察生物体内器官和组织结构的技术。
碳纳米管的优异光学和磁学性质使其成为一种极具潜力的生物成像剂。
许多研究表明，碳纳米管可以用于生物组织成像、癌症诊断和治疗。
用作组织工程器碳纳米管还可以用于组织工程，即通过使用代用结构来替换或修复某些组织器官。
碳纳米管可以被用作骨骼和软骨组织工程器，因为它能够与骨骼和软骨细胞紧密结合，并且可以控制它们在三维结构中的生长。
这种组织工程结构的成功应用，可以用于全髋关节和脊椎手术等领域。
最新的研究进展目前，许多研究机构正在进行相关的科研工作，以证明碳纳米管在生物医学领域中的应用前景。
以下是最新研究结果的综述：碳纳米管用于癌症治疗许多研究表明，碳纳米管可以用于加速癌细胞的死亡。
在其中一项研究中，研究人员将碳纳米管与化疗药物组合在一起，形成了一种新的癌症治疗途径。
在小鼠模型中，这种治疗方法表现出明显的疗效，对几种不同的癌症类型都有一定的作用。
单壁碳纳米管对和骨折
单壁碳纳米管对和骨折今天咱们聊聊一个听起来很高大上的话题——单壁碳纳米管跟骨折的事。
别怕，我保证不会用什么一堆复杂的化学名词让你头疼，也不会搞得像是论文。
我们就简单聊聊这个事儿，顺便带点儿我自己亲身的体验和观察，让你了解一下单壁碳纳米管这玩意儿到底能帮骨折恢复啥。
说到骨折，我先给大家讲个故事吧。
你知道的，大家生活中总会有些磕磕碰碰，尤其是我们这种不太注意脚下的“大人”们。
那次我就是在楼梯上摔了个大跟头，结果直接把左腿的小腿骨给摔断了。
疼得我当时都不知道怎么形容，脑袋里一片空白，反正就是整个人都懵了。
医院一检查，医生一脸无奈地告诉我：“这是个不小的骨折，恢复得慢一点，得好好治疗。
”好，治骨折吧，没啥问题。
可你知道的，骨折恢复的过程，光是打石膏就得几个月，光是那些物理治疗，做得我那段时间恨不得每个星期去医院两三次，每次都得做一堆弯腿、拉伸的动作，那种无聊又枯燥的日子，真是让人有点儿想放弃。
而且那段时间我还常常在想，怎么能让骨头长得快一点？恢复得更好一点？直到我后来听说了单壁碳纳米管。
你别说，单壁碳纳米管听起来很像什么科幻电影里的东西，但其实它就是一种特别微小的碳纳米材料。
它的直径可能比头发丝还要细，但它的结构和特性却非常强大。
说白了，这东西可以帮助骨头在愈合过程中得到更好的支撑和修复。
我本来对这东西没啥兴趣，直到有次我在看治疗资料时看到，研究显示它能通过和骨细胞的相互作用，促进骨折的愈合。
于是我决定试试。
医生给我介绍了一个使用单壁碳纳米管的外用敷料，主要是将它直接涂抹在骨折的部位，帮助骨头更好地“连接”。
刚开始我心里也有点犹豫，毕竟听起来这种新技术似乎有点神奇，跟我以前治骨折的方式大相径庭。
可你知道的，骨折恢复得慢，谁不想快点好呢？结果呢？我坚持用了一段时间，恢复的速度确实比平时快了不少。
我记得有一天，我去复查，医生看着我的X光片时，露出了一个惊讶的表情，说骨头的愈合情况比上次检查时要好很多。
那时，我才猛地意识到，单壁碳纳米管这种小东西，竟然能在我骨头愈合的过程中发挥这么大的作用。
骨架 碳纳米管
骨架碳纳米管
骨架碳纳米管是一种新型碳材料，由碳原子形成的管状结构。
它具有独特的机械、电学和光学性质，被广泛应用于生物医学、电子器件和纳米传感器等领域。
在生物医学方面，骨架碳纳米管可以用于药物递送系统、生物传感器和组织工程等。
它们具有高度生物相容性和低毒性，可以在体内长时间稳定存在，同时还能够通过表面修饰实现靶向传递和诊疗。
在电子器件方面，骨架碳纳米管可以用于制备高性能场效应晶体管、纳米电极和纳米线等。
它们具有高度的导电性和机械强度，能够承受高频率和高电流密度的工作条件。
在纳米传感器方面，骨架碳纳米管可以用于制备强度高、灵敏度高的生化传感器。
通过与生物分子相互作用，骨架碳纳米管的电学和光学性质发生变化，从而可以实现对特定生物分子的检测和诊断。
总之，骨架碳纳米管是一种具有广泛应用前景的新型纳米材料，将为我们带来更多的科技创新和应用发展。
- 1 -。
碳纳米管复合骨组织工程细胞支架的研究进展
碳纳米管复合骨组织工程细胞支架的研究进展
温海林;吕胡玲
【期刊名称】《国际口腔医学杂志》
【年(卷),期】2010(037)004
【摘要】近年来碳纳米管(CNTs)在组织工程细胞支架方面的研究进展较快.CNTs 对多数种子细胞的体外培养表现出较高的附着率与增殖率,另外它和其他支架材料复合可明显增强机械强度,可在骨、神经、血管组织工程方面得到应用.本文着重就CNTs在骨组织工程细胞支架的研究现状及应用前景作一综述.
【总页数】4页(P460-463)
【作者】温海林;吕胡玲
【作者单位】四川大学华西口腔医院修复科,四川,成都610041;四川大学华西口腔医院修复科,四川,成都610041
【正文语种】中文
【中图分类】Q245
【相关文献】
1.骨组织工程用细胞支架生物材料的研究进展 [J], 张厚安;李敏;唐思文
2.碳纳米管在骨组织工程支架中的研究进展 [J], 姚梦竹;盛晓霞;林军;高建青
3.珊瑚羟基磷灰石/骨形态发生蛋白复合骨组织工程细胞支架的生物相容性 [J], 尹飚;张余;张宏斌;尹庆水
4.骨组织工程中种子细胞与细胞支架复合培养的研究进展 [J], 田志逢;秦书俭
5.骨组织工程细胞支架复合珊瑚羟基磷灰石生物相容性研究 [J], 尹飚;张余;张宏斌;尹庆水
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碳纳米管的结构和性质
1991年日本的饭岛教授最先发现了碳纳米管(carbon 1991年日本的饭岛教授最先发现了碳纳米管(carbon 年日本的饭岛教授最先发现了碳纳米管 nanotubes，CNTs)。CNTs可分为多壁碳纳米管(MWCNTs) nanotubes，CNTs)。CNTs可分为多壁碳纳米管(MWCNTs) 可分为多壁碳纳米管 和单壁碳纳米管(SWCNTs) (SWCNTs)。 和单壁碳纳米管(SWCNTs)。
CNTs支架 CNTs支架 CNTs和天然可降解高分子的复合支架，如三维CNTs一藻 CNTs和天然可降解高分子的复合支架，如三维CNTs一藻 和天然可降解高分子的复合支架 CNTs 酸盐复合支架 CNTs—CHI复合 支架， 复合支架 酸盐复合支架，CNTs—CHI复合支架 CNTs和人工合成的可降解高分子的复合支架， PLGA— CNTs和人工合成的可降解高分子的复合支架，如PLGA— 和人工合成的可降解高分子的复合支架 CNTs复合物 CNTs-PU复合 复合物， 复合支架 CNTs复合物，CNTs-PU复合支架 CNTs和无机物的复合支架， CNTs—HA复合材料 CNTs和无机物的复合支架，如CNTs—HA复合材料 和无机物的复合支架
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CNTs复合材料支架特点 CNTs复合材料支架特点
优点 CNTs支架 生物力学性质佳，较好的 细胞附着率与增殖率 缺点 完全不能降解，新骨形成 的空间极有限，可塑性难 度较大 降解速度难以控制；机械 强度虽明显提高，但与临 床要求尚有距离 生物力学性能不足；含水 的情况下难以塑形；降解 速度仍难以控制
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骨组织细胞支架材料
天然生物材料
胶原、珊瑚、藻酸盐、几丁质、 胶原、珊瑚、藻酸盐、几丁质、 氨基葡萄糖、脱钙骨基质、 氨基葡萄糖、脱钙骨基质、骨基 质明胶…… 质明胶
骨组织 工程支 架材料
无机材料 人工合成材料 有机高分子材料
生物活性玻璃陶瓷、 生物活性玻璃陶瓷、 羟基磷灰石、 羟基磷灰石、磷酸 三钙等 L-聚乳酸、聚 聚乳酸、 聚乳酸 乙醇酸、 乙醇酸、聚原 酸酯等
SWCNT
MWCNT
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碳纳米管的结构和性质
CNTs是世界上杨氏模量最高的已知材料之一 1. CNTs是世界上杨氏模量最高的已知材料之一 2. CNTs具有极好的韧性。当外加压力超过强度极限或弯曲 CNTs具有极好的韧性。 具有极好的韧性 强度时，CNTs不会断裂而是发生超过110°大角度弯曲， 不会断裂而是发生超过110 强度时，CNTs不会断裂而是发生超过110°大角度弯曲， 当外力释放后CNTs又恢复原状 CNTs又恢复 当外力释放后CNTs又恢复原状 具有石墨的性质，如耐热、耐腐蚀、优良的传热及导电 石墨的性质 3. 具有石墨的性质，如耐热、耐腐蚀、优良的传热及导电 性 在骨组织工程方面，特殊的一维纳米结构。CNTs特殊的 4. 在骨组织工程方面，特殊的一维纳米结构。CNTs特殊的 纳米纤维结构， 纳米纤维结构，较适合于构建细胞生长的环境
碳纳米管在骨组织工程中的应用
2012.04.20要 Nhomakorabea点
骨组织工程细胞支架 骨组织工程细胞支架 碳纳米管 常见的含碳纳米管的骨组织工程细胞支 常见的含碳纳米管的骨组织工程细胞支 骨组织工程细胞 架 碳纳米管复合材料制备方法 碳纳米管复合材料制备方法 存在的问题及展望
1
骨组织工程 骨组织工程
骨移植材料根据来源大致可分为自体骨、同种 骨移植材料根据来源大致可分为自体骨、 异体骨、异种骨和人工骨。 异体骨、异种骨和人工骨。 骨组织工程有4个重要因素， 骨组织工程有4个重要因素，分别是足够的种子 细胞、合适的支架材料、 细胞、合适的支架材料、刺激骨分化形成的调 控因子、充足的血液供应。 控因子、充足的血液供应。
C=O
The grafting of HA on carboxylated SWCNTs was characterized by FTIR spectroscopy shown in Fig. 1. The chemical composition of HA is Ca10(PO4)6(OH)2
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Fig. 5. TEM images of (a) SWCNTs-COOH and (b–d) f-SWCNTs.
16
存在的问题及展望 存在的问题及展望
CNTs在应用中主要遇到2个方面的问题， CNTs在应用中主要遇到2个方面的问题，即 在应用中主要遇到 分散性和生物安全性。CNTs作为一种极富前景 分散性和生物安全性。CNTs作为一种极富前景 的组织工程支架材料 展现出较好的细胞增殖率、 工程支架材料， 的组织工程支架材料，展现出较好的细胞增殖率、 附着率、骨传导性和骨诱导性。CNTs作为一种 附着率、骨传导性和骨诱导性。CNTs作为一种 新兴的骨组织工程支架值得深入研究 的骨组织工程支架值得深入研究， 新兴的骨组织工程支架值得深入研究，特别是在 降解速度和慢性毒性方面 速度和慢性毒性方面。 降解速度和慢性毒性方面。
6
碳纳米管的结构和性质
CNTs不能进行生物降解，它们就像一个惰性框架， CNTs不能进行生物降解，它们就像一个惰性框架，细胞 不能进行生物降解 可以在其表面生长繁殖并沉淀新的活性物质，再转变成正 可以在其表面生长繁殖并沉淀新的活性物质， 常的功能性的骨组织。 常的功能性的骨组织。
7
含CNTs的骨组织工程细胞支架 CNTs的骨组织工程细胞支架
[1].Neelgund, G.M., et al., A simple and rapid method to graft hydroxyapatite on carbon nanotubes. Materials 12 Science and Engineering: C, 2011. 31(7): p. 1477-1481.
代表复合物的杨氏模量， 代表材料的力学强度， Y 代表复合物的杨氏模量，σ 代表材料的力学强度，Vf 为 CNTs 在复合物中的体积百分比
11
原位聚合CNTs—HA复合材料 原位聚合CNTs—HA复合材料 CNTs
Scheme 1. Schematic representation of grafting of HA on SWCNTs[1].
CNTs一藻酸盐
无毒、可塑形、三维立体 多孔结构，价格低廉
CNTs—CHI复合支架
良好的生物相容性和缓释 性，抑制炎症的作用
CNTs—PU复合支架 PLGA—CNTs复合物
优良的可降解性和可塑性； 亲水性尚需改善，机械强 细胞可沿支架的丝状结构 度尚不是特别理想，材料 定向生长与堆积 表面不能与细胞产生生物 性作用 改善了HA脆性大、抗折 强度低的不足，很好的骨 传导性 降解速度慢，机械性质尚 需改善，缺乏骨诱导性， 不适合长段骨缺损的修复
复合材料用于骨组织工程支架材料方面显出巨大潜力
3
骨组织细胞支架材料
理想的支架材料应具备以下性质： 理想的支架材料应具备以下性质： 的支架材料应具备以下性质 良好的生物相容性； 1)良好的生物相容性； 2)良好的骨传导性和骨诱导性 良好的骨传导性和骨诱导性； 2)良好的骨传导性和骨诱导性； 生物降解速度与骨生成的速度相匹配： 3)生物降解速度与骨生成的速度相匹配： 孔隙率和孔径大小适宜； 4)孔隙率和孔径大小适宜； 5)具有可塑性和一定机械强度； 具有可塑性和一定机械强度； 易于获取、消毒、储存和运输。 6)易于获取、消毒、储存和运输。
9
CNTs—HA复合材料
CNTs复合材料的常见制备方法 CNTs复合材料的常见制备方法
溶液共混法 熔融共混法 原位聚合法 原位聚合法 自组装技术 自组装技术 溶胶凝胶法 溶胶凝胶法 放电等离子烧结技术 放电等离子烧结技术 电泳沉积法 电泳沉积法 ……
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CNTs复合材料的常见制备方法 CNTs复合材料的常见制备方法
-OH -OH P-O
13
D-band
G-band
The results obtained from XRD confirm the grafting of HA onto SWCNTsCOOH.
14
Fig. 4. SEM images of (a) SWCNTs-COOH and (b–d) fSWCNTs.
18
Thanks！ Thanks！
17
References
IIJIMA, S., HELICAL MICROTUBULES OF GRAPHITIC CARBON. NATURE, 1991. 354(6348): p. 56-58. Neelgund, G.M., et al., A simple and rapid method to graft hydroxyapatite on carbon nanotubes. Materials Science and Engineering: C, 2011. 31(7): p. 1477-1481. 万乾炳, 温.A.吕.A., 碳纳米管复合骨组织工程细胞支架的研究进展. 国际口腔医学杂志, 2010(04): 第460-463页. 460-463 . L. P. Zanello,B. Zhao,H. Hu,R. C. Haddon.Bone cell proliferation on carbon nanotubes. . 2006 Firkowska,I,Olek,M,Pazos-Peréz,N,Rojas-Chapana,J,Giersig.Highly ordered MWNT-based matrixes: topography at the nanoscale conceived for tissue engineering. Langmuir . 2006