磁性生物传感和肌肉骨骼修复。jeet Kumar Gaur,机械工程系,IISC班加罗尔,2024年11月21日,上午11:00,会议室:我@IISC摘要的开发用于肌肉骨骼修复的高级纳米复合材料代表了生物医学工程的重大飞跃。这些纳米复合材料利用水凝胶和羟基磷灰石(HAP)的特性来应对组织修复和再生的关键挑战。水凝胶具有高生物相容性和水含量,可为各种应用(包括软骨修复)提供灵活性和适应性。同样,HAP复合材料由于与天然骨矿物质的相似性而获得了骨骼替代的牵引力。将纳米颗粒整合到这些材料中可以显着增强其机械性能,生物活性和整体肌肉骨骼修复的有效性。水凝胶是由于其三维网络而以其生物相容性和高水位容量而闻名的柔性聚合物。这些水凝胶可以通过使用各种单体和交联器来增强其性能来修饰。研究探索了将水凝胶与纳米颗粒(例如磁性颗粒)融合在一起,以创建磁性生物传感和药物输送中的二凝胶。将碳纳米管(CNT)掺入带有镍纳米颗粒的聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶中,可显着提高磁敏感性,强度和耐磨性。cnts将磁矩提高了85%,磁性增强,并且由于其与镍纳米颗粒的润滑性和协同作用,使磨损降低了40%。但是,传统的PAM水凝胶在机械强度和抗穿刺性方面面临挑战。为了解决这个问题,使用氧化钛(TiO2)和CNT分别和组合来提高PAM水凝胶的强度。PAM-TIO2-CNT复合材料表现出增强的抗压强度,弹性模量和刺激性。它还表现出自我修复的特性,生物活性和高细胞相容性,细胞活力约为99%。此外,为骨科应用开发了羟基磷灰石(HAP)复合涂料。制造了三个HAP复合材料(HAP + CNT,HAP + GRO和HAP + HBN),并以耐磨性,机械强度,亲水性和细胞毒性为特征。在其中,HAP + HBN复合材料表现出骨植入物的最佳特性,由于HBN的协同作用,具有提高的耐磨性,机械强度和亲水性。总体而言,将CNT和TIO2等纳米颗粒掺入水凝胶和HAP复合材料中代表了生物医学应用的材料特性的显着进步,包括软骨修复和骨骼植入物。这些肌肉骨骼修复纳米复合材料提供了增强的性能和耐用性,为改善组织再生和骨科修复的临床结果铺平了道路。关于扬声器Jeet Kumar Gaur是一名综合博士生,在IISC机械工程部的M S BOBJI(FM)实验室工作。用于表征的各种技术从从VSM获得的磁性磁滞图(振动样品磁力测定法)上磨损速率计算。在他的博士学位工作中,他与碱基合成并研究了纳米复合材料,作为有机聚合物(聚丙烯酰胺)和陶瓷(羟基磷灰石),用于磁性生物传感和肌肉骨骼修复应用。虽然聚丙烯酰胺纳米复合材料可用于软组织(例如软骨)替代品,但基于羟基磷灰石的纳米复合材料对于诸如骨置换涂料材料之类的硬组织可行。
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