組織工程開(kāi)題報(bào)告

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組織工程(tissue engineering)，是一門以細(xì)胞生物學(xué)和材料科學(xué)相結(jié)合，進(jìn)行體外或體內(nèi)構(gòu)建組織或器官的新興學(xué)科。那么，組織工程學(xué)的論文開(kāi)題報(bào)告要怎么寫呢？

1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述(題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況)

1.1背景、意義：

生物材料作為生命科學(xué)研究最為重要的一個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)今已引起越來(lái)越多材料界科學(xué)工作者和臨床醫(yī)生的興趣，生物材料是一種植入軀體各系統(tǒng)或與各系統(tǒng)結(jié)合而設(shè)計(jì)的物質(zhì)，它與軀體不起藥理反應(yīng)。這一定義規(guī)定了生物材料是指置換或恢復(fù)活組織及其功能，對(duì)機(jī)體是惰性的植入材料。

目前運(yùn)用于醫(yī)用的材料主要有高分子材料、陶瓷材料和金屬材料。生物高分子、陶瓷材料由于本身固有缺陷，作為承力的硬組織修復(fù)替代材料還有相當(dāng)?shù)木嚯x，所以金屬醫(yī)用材料仍然是當(dāng)前臨床上最主要的硬組織植人材料，而且在將來(lái)的相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，其地位是不可替代和動(dòng)搖的.醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈦合金和鎂合金醫(yī)用植入材料。

而醫(yī)用不銹鋼中的鎳(n i) 離子就是一種眾所周知的有害元素， 除了對(duì)人體產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)外， 還存在致畸、致癌的危害性 [2～4]。鈦合金在性能方面雖然具有明顯的優(yōu)勢(shì) ，但由于其價(jià)格較貴(相當(dāng)于不銹鋼的兩倍) ， 并且會(huì)在使用中產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)[5]，從而很難得到廣泛使用。因此鎂合金有望成為最主要的金屬醫(yī)用植入材料。

鎂合金作為醫(yī)用植入材料，與現(xiàn)在已投入臨床使用的各種金屬植入材料相比，具有以下突出的優(yōu)點(diǎn):

1)資源豐富，價(jià)格低廉，金屬鎂錠的價(jià)格在2萬(wàn)元/噸以下，而鈦錠的價(jià)格在6萬(wàn)元/噸以上[6];

2)良好的生物相容性和生物可降解性[7，8];

3)是人體內(nèi)僅次于鉀、鈉、鈣的細(xì)胞內(nèi)正離子，參與蛋白質(zhì)合成，能激活體內(nèi)多種酶，調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)，保障心肌正常收縮。

鎂幾乎參與人體內(nèi)所有新陳代謝過(guò)程[9]。初步的細(xì)胞毒性研究表明:鎂對(duì)于骨髓細(xì)胞的生長(zhǎng)沒(méi)有抑制作用，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)細(xì)胞溶解現(xiàn)象[10]。最近還有研究者指出:金屬鎂可以促進(jìn)骨細(xì)胞的形成，加速骨的愈合等。

1.2國(guó)內(nèi)外研究情況：

目前，國(guó)內(nèi)將鎂及鎂合金作為生物醫(yī)用材料的研究和應(yīng)用還很少，主要是因?yàn)殒V的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-2.37v。鎂在腐蝕介質(zhì)中產(chǎn)生的氧化膜疏松多孔，不能對(duì)基體起到良好的保護(hù)作用，尤其是在含有cl-的腐蝕介質(zhì)中，mgo表面膜的完整性會(huì)遭到破壞，導(dǎo)致腐蝕加劇[6]。

所以，將鎂及鎂合金作為長(zhǎng)期植入材料還存在一定的困難。但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)通過(guò)提高鎂及鎂合金的耐蝕性，可以實(shí)現(xiàn)其作為長(zhǎng)期植入材料的應(yīng)用[12]。

另外，根據(jù)鎂及鎂合金的耐蝕性能較差的特點(diǎn)，可以將其發(fā)展成為生物醫(yī)用可降解植入材料及器件，如可降解心血管支架及周邊支架、內(nèi)固定用接骨板和骨釘以及組織工程用支架材料等[13]。

有研究者提出將鎂及鎂合金作為可降解血管支架材料[14]，鎂是人體必需的常量元素之一[15]，因此其腐蝕產(chǎn)物是生物可吸收的，力學(xué)性能也符合植入材料要求。

而作為支架，由于血液的流動(dòng)性，降解過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣可能不會(huì)成為發(fā)展可降解金屬鎂支架研究面臨的主要問(wèn)題。b heublein[14]將鎂合金植入鼠心臟血管處，研究了鎂合金在鼠體內(nèi)的炎癥反應(yīng)和植入期間因金屬腐蝕而生成氫氣的影響，認(rèn)為生物可吸收鎂基合金有可能成為一種用于制作心血管支架的新型材料。

但在研究這種新材料時(shí)必須注意，體外模擬可降解實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不能用于預(yù)測(cè)體內(nèi)腐蝕情況[16]，且體內(nèi)情況又相當(dāng)復(fù)雜，因此鎂作為可降解材料的應(yīng)用將面臨較大的困難。

2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施

2.1課題主要內(nèi)容簡(jiǎn)介：

按照一定的配比配置好所要熔煉的原料，將配比好的合金成分熔煉凝固，根據(jù)《稀土在鎂及鎂合金中的應(yīng)用》[17]中的闡述，采用re損耗量最低的溶劑進(jìn)行熔煉，對(duì)熔煉好的鎂合金進(jìn)行壓縮，制成一定形狀和尺寸的熱壓板材料，并對(duì)熱壓板材料進(jìn)行宏觀與微觀的金相分析，觀察其內(nèi)部的相組成及各相的形狀。

將各試樣切割成若干小塊分組做：均勻化處理、淬火、和時(shí)效處理。之后將各不同熱處理方法處理過(guò)的試樣也進(jìn)行金相分析并且與先前的鑄態(tài)分析結(jié)果對(duì)比，得出不同熱處理狀態(tài)下的鎂合金功能材料組織的變化情況。并根據(jù)組織的變化確定最佳的熔煉方法和熱處理工藝。

2.2 研究方案：

通過(guò)鎂合金熱壓板材料在不同熱處理狀態(tài)下組織結(jié)構(gòu)分析，針對(duì)鎂合金熱壓板材料的組織缺陷改進(jìn)熱處理工藝，為進(jìn)一步探索鎂合金熱壓板材料作為優(yōu)良的生物植入體提供一定的理論基礎(chǔ)。

2.3 研究方法：

將配比熔煉后的鎂合金材料分為三組，一組作為對(duì)比樣，另外的分別做固溶處理后淬火處理、固溶處理后時(shí)效處理，通過(guò)對(duì)每組試樣都做金相、sem能譜分析。仔細(xì)對(duì)比分析材料顯微組織的變化情況，測(cè)量晶粒度的大小，觀察第二相數(shù)量和形態(tài)及其與熱處理前比較發(fā)生的改變。通過(guò)透射電鏡觀察材料中亞結(jié)構(gòu)的變化情況，例如位錯(cuò)組態(tài)、孿晶、層錯(cuò)等，了解第二相形態(tài)、分布及其尺寸類型等進(jìn)行物相鑒定，確認(rèn)第二相的成分，得

出一種較好的熱處理工藝。

3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作

3.1 研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)：

本課題研究的重點(diǎn)是通過(guò)對(duì)不同熱處理過(guò)程后的鎂合金的熱壓板材料的晶粒度的測(cè)量，相組成的鑒定等組織分析來(lái)確定一種熱處理工藝，使得用該工藝得到較均勻、致密的鎂合金組織而運(yùn)用于人體，作為支架材料。

其難點(diǎn)是熱處理所需的最佳時(shí)間長(zhǎng)度還在探索之中;用于做金相分析和透射分析的試樣制備有難度，特別是金相試樣的拋光和透射試樣的最終減薄;對(duì)透射花樣的分析和標(biāo)定也是難點(diǎn)之一。

3.2 前期已開(kāi)展工作：

已經(jīng)查閱了相當(dāng)資料(包括外文資料)并對(duì)將要測(cè)試的鎂合金進(jìn)行初期試驗(yàn)配比熔煉[18]。

4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃

1)第13周：查閱文獻(xiàn)資料(包括外文資料)，熔煉試樣

2)第4周：寫開(kāi)題報(bào)告并答辯

3)第511周：實(shí)驗(yàn)過(guò)程及期中小結(jié)報(bào)告

4)第1214周：整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析、討論

5)第1516周：書寫論文，準(zhǔn)備答辯

參考文獻(xiàn)

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