仿生纳米陶瓷人工骨选择性激光烧结制备理论与生物活性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51505075
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0510.制造系统与智能化
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Due to the toxic side effects, poor biocompatibility, poor corrosion resistance and poor wear resistance of traditional metal artificial bone material, as well as the problems of non-customization, slow degradation and poor mechanical properties of non-metal artificial bone material, this project puts forward a personalized nano-coating bionic artificial bone manufacturing method which is based on the bionic modeling method,and the bone can made of nano ceramic, collagen and polymer composite materials. Firstly apply the image fusion、multimodal medical image analysis and reverse engineering method to establish the personalized bionic artificial bone three-dimensional model.Secondly based on the thermodynamic theory to study the changing rule of the microstructure of sintered samples and the artificial bone microstructure changes when materials in different ratio condition. Then the optimum parameters for artificial bone forming will be determined.Thirdly based on nano-laser energy and selective sintering technique, the nanometer ceramics artificial bone forming experiment will be performed to make nanometer ceramic bionic artificial bones.Finally discover the nano-coating manufacturing theory of nano ceramic bone, and based on this theory to develop the implantable nano-coating bionic artificial ceramic bone with excellent biocompatibility.Our research has important clinical and scientific research significance.will be determined.Based on nano-laser energy and selective sintering technique, the nanometer ceramics artificial bone forming experiment will be performed to make nanometer ceramic bionic artificial bones.Finally discover the nano-coating manufacturing theory of nano ceramic bone, and based on this theory to develop the implantable nano-coating bionic artificial ceramic bone with excellent biocompatibility.Our research has important clinical and scientific research significance.
针对传统金属人工骨材料具有毒副作用,生物相容性、抗腐蚀性和耐磨性较差,非金属人工骨成形的非定制化、降解速度缓慢、机械性能差等问题,本项目采用仿生建模方法研究个性化仿生纳米陶瓷/胶原/高分子复合材料人工骨的制备理论。首先采用图像融合,多模态医学影像分析和逆向工程技术相结合的方法,建立个性化具有微细多孔结构的仿生人工骨模型。然后基于热力学理论,研究不同激光能量密度下烧结样微结构的变化规律,不同材料配比情况下人工骨微结构变化情况,进而确定人工骨成形的最优化参数;以微米光斑的激光为能量,以选择性烧结为工艺途径,进行纳米陶瓷人工骨成形试验,研制纳米陶瓷仿生人工骨;揭示纳米陶瓷人工骨复合纳米涂层成形机理,在理论研究的基础上研发出具有优良生物相容性的可植入纳米陶瓷仿生纳米涂层人工骨,该方法具有重要的临床和科学研究意义。

结项摘要

本项目依托3D打印技术在生物医学领域的独特优势,针对传统骨修复材料的的缺陷,提出采用仿生建模方法研究个性化仿生纳米陶瓷/胶原/高分子复合材料人工骨的制备理论。本研究基于CT和MRI医学影像数据,建立个性化仿生人工骨模型,并用于手术指导,减少了手术时间,提高了手术精度;采用选择性激光烧结技术制备纳米陶瓷人工骨支架,通过分析纳米陶瓷人工骨的微观结构及烧结性能的关联规律,明确成形温度、激光功率、扫描速度、人工骨机械性能、表面形态之间的相互影响规律;在体外分子生物学实验中明确纳米陶瓷人工骨具有促进骨细胞分化与增殖的作用,证明了该人工骨具有良好的生物活性与生物相容性。此外团队积极开展新领域的应用探索,在生物陶瓷3D打印,人工骨材料等领域取得重要突破。依托本项目,共发表论文7篇,其中SCI文章6篇。申请专利一项,培养硕士研究生6名。此外,依托本项目的资助,项目负责人成功申请了硕士生导师的资格。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Microstructure and wear resistance of in-situ synthesized Ti(C, N) ceramic reinforced Fe-based coating by laser cladding
激光熔覆原位合成Ti(C,N)陶瓷增强铁基涂层的组织与耐磨性
  • DOI:
    10.1016/j.ceramint.2018.09.025
  • 发表时间:
    2018-12-15
  • 期刊:
    CERAMICS INTERNATIONAL
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Yang, Lin;Yu, Tianbiao;Sun, Jiayu
  • 通讯作者:
    Sun, Jiayu
Calculation and verification of Start/Stop optimum overlapping rate on metal DLF technology
金属DLF技术启停最佳重叠率的计算与验证
  • DOI:
    10.1007/s00170-018-2445-4
  • 发表时间:
    2018-08
  • 期刊:
    International Journal of Advanced Manufacturing Technology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Yu Zhao;Tianbiao Yu;Baichun Li;Zhao Wang;Hao Chen
  • 通讯作者:
    Hao Chen
Research on optimal layout of cutter-head system of rock tunnel-boring machine based on Archimedes spiral theory
基于阿基米德螺线理论的岩石隧道掘进机刀盘系统优化布置研究
  • DOI:
    10.1177/1687814018759352
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    ADVANCES IN MECHANICAL ENGINEERING
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Chen Yadong;Wei Tianhua;Gong Tianxing
  • 通讯作者:
    Gong Tianxing
基于逆向工程和UG二次开发的人工骨组织结构造型仿真
  • DOI:
    10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.03.028
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    现代制造工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于天彪;孙雪;哈达
  • 通讯作者:
    哈达
INDIVIDUALIZED SURGICAL GUIDANCE FOR MANDIBULAR RECONSTRUCTION USING 3D FEA/PRINTING TECHNOLOGIES
使用 3D FEA/打印技术为下颌骨重建提供个性化手术指导
  • DOI:
    10.1142/s0219519417400309
  • 发表时间:
    2017-11
  • 期刊:
    Journal of Mechanics in Medicine and Biology
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    Chen Yadong;Gong Tianxing;Sun Boxuan;Shang Dehao
  • 通讯作者:
    Shang Dehao

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

现浇混凝土大直径薄壁管桩桩内外侧壁摩阻力特征分析
  • DOI:
    10.13204/j.gyjz201708022
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    工业建筑
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡江东;陈亚东;陈逸群
  • 通讯作者:
    陈逸群
家蚕不同茧色品种中 cbp 基因的结构和表达分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2010-09
  • 期刊:
    遗传
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁海丽;司马杨虎;席建;牛艳山;徐世清;甘丽萍;陈亚东;段雪梅
  • 通讯作者:
    段雪梅
半滑舌鳎RasGRP3基因的克隆和免疫应答分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国水产科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈学杰;陈亚东;于孟君;孙璐明;杨光;沙珍霞
  • 通讯作者:
    沙珍霞
面向框架语义的目标词自动识别
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    山东大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈亚东;洪宇;杨雪蓉;王潇斌;姚建民;朱巧明
  • 通讯作者:
    朱巧明
竖向受荷螺杆桩承载变形特性模型试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    施工技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈亚东;王安汀;蔡江东;孙华圣
  • 通讯作者:
    孙华圣

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码