【摘 要】
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高通量计算材料设计是材料科学的一个新兴领域.2011年6月美国提出材料基因组计划(MGI),旨在加快先进材料的研发和应用,变革材料研发模式实现"时间减半,成本减半".材料基因组计划以集成化的"多尺度-高通量-数据库"为核心,指出了高通量方法的重要作用,为加速先进生物材料的发展提供了有力的工具.本文将介绍基于材料基因组计划的高通量计算及实验方法在设计开发新型医用生物材料方面的研究进展及成果，着重介绍
【机 构】
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西北有色金属研究院 西安 710016
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高通量计算材料设计是材料科学的一个新兴领域.2011年6月美国提出材料基因组计划(MGI),旨在加快先进材料的研发和应用,变革材料研发模式实现"时间减半,成本减半".材料基因组计划以集成化的"多尺度-高通量-数据库"为核心,指出了高通量方法的重要作用,为加速先进生物材料的发展提供了有力的工具.本文将介绍基于材料基因组计划的高通量计算及实验方法在设计开发新型医用生物材料方面的研究进展及成果，着重介绍了高通量方法在预测新材料成分及性能等方面的应用，以及相图、扩散系数和材料物理热性能的高通量测量方法。基于原子尺度的计算及实验方法，可以高效、快速的获得大量数据，揭示材料微观结构与宏观组织性能的内在构效关系，验证和改善材料性能预测的理论和模型，提高材料设计的成功率。
其他文献
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术后感染、后发障是白内障术后主要并发症.聚二甲基硅氧烷(PDMS)是常用人工晶状体(IOL)材料,因其强疏水性,细菌和人晶状体上皮细胞(HLECs)易于粘附其表面并进行增殖,从而引起后发障和术后感染的发生.通过表面引发自由基共聚合的方法将甲基丙烯磷酸胆碱(MPC)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)修饰在IOL的PDMS材料表面,获得了具有杀菌功能的季铵盐涂层材料.MPC赋予材料抗细菌细胞粘附
目前,钛及钛合金制备的医疗器械,在临床中广泛应用.钛及钛合金的表面着色可有效提高医疗器械的辨识度,为器械应用提供便利.阳极氧化工艺能通过控制电压在钛及钛合金表面得到不同颜色的氧化膜,提高生物相容性和其他物理化学性能.本文探讨了氧化钛薄膜的显色机理和形成过程,希望能对阳极氧化工艺的探索提供帮助.
近年来,镁合金生物材料由于具有良好的力学性能、可生物降解性能以及降解产物对人体无毒等优异特点,已经成为心血管支架生物材料的研究热点.然而,镁合金化学性质活泼,在生理条件下降解较快,容易导致系列生理副反应,最终导致材料与组织的延迟愈合.本文采用氢氟酸处理的方法首先在镁合金表面形成耐蚀化学转化层，进而采用表面自组装引入化学基团，最后将聚乙二醇、纤连蛋白及肝素依次固定在镁合金表面。对获得的材料表面的物理
钛及其合金因具有良好的生物相容性、优异的耐蚀性以及与骨组织相接近的机械力学性能而被广泛应用于人体内的硬组织替换.然而,机械加工与抛光而成的钛种植体表面呈生物惰性,当植入生物体内时,材料与周围组织之间能形成一层纤维包裹层,引起植入体失效.为了提高钛金属的生物活性,许多表面改性技术被应用于钛表面的修饰与活化,如碱热处理、电化学阳极氧化以及等离子体浸没离子注入等,但通常采用这些方法改性的钛金属在表面结构
目前药物洗脱支架(DES)在临床中广泛的运用,与金属裸支架相比药物洗脱支架极大地减少了短期再狭窄;然而研究发现DES在抑制平滑肌增生的同时也会损坏内皮再生细胞的归巢和增殖从而引起支架处再内皮化的延迟,同时药物释放完后支架上的载药聚合物涂层也会引起局部炎症反应,从而引起晚期再狭窄和血栓症的出现,所以实现支架表面快速内皮化为其关键所在.利用从海洋贻贝中提取的贻贝蛋白（Mefp-1）作为支架涂层材料，再
为了提高植入材料钛合金的生物相容性,仅在天然有机含磷新型电解质植酸溶液中进行微弧氧化(MAO)处理.通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)检测钛合金改性表面涂层的结构表征.综合评价Ti6A14V合金在MAO前后的细胞相容性.结果表明,制备的MAO涂层由金红石,锐钛矿,TiP2O7以及一些羟基基组成,且具有优异的亲水性和具有微
钛锆合金是一种性能优良的生物医用金属材料,在牙科和骨科等领域具有重要应用前景.研究表明,采用电化学方法,可以在钛合金表面制备出纳米二氧化钛有序阵列,从而获得独特的表面特性和生物学功能.本文旨在研究钛锆合金表面纳米管的制备方法、表面形貌和结构特征,以及细胞相容性.
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输尿管及尿道狭窄是泌尿系统中发病率较高的疾病,目前临床中最有效的治疗方式为植入支架.但相关研究发现,约50％安置支架的患者术后出现感染、结石及复发性狭窄等并发症,需每2-3个月更换一次支架,这对患者造成了极大的生理和经济负担.利用含铜不锈钢优异的广谱抗菌功能,将其作为一种新型泌尿系统支架材料,旨在减少支架植入后引发的感染以及与其相关的结石等问题,是医用金属材料生物功能化的新尝试.为此对含铜不锈钢的