組織工程開題報告.doc

報告范文/開題報告 組織工程開題報告 組織工程(tissue engineering)，是一門以細胞生物學和材料科學相結合，進行體外或體內構建組織或器官的新興學科。那么，組織工程學的論文開題報告要怎么寫呢？1. 畢業(yè)設計(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內外相關研究情況)1.1背景、意義：生物材料作為生命科學研究最為重要的一個領域，當今已引起越來越多材料界科學工作者和臨床醫(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)結合而設計的物質，它與軀體不起藥理反應。這一定義規(guī)定了生物材料是指置換或恢復活組織及其功能，對機體是惰性的植入材料1。目前運用于醫(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替代材料還有相當的距離，所以金屬醫(yī)用材料仍然是當前臨床上最主要的硬組織植人材料，而且在將來的相當長的一段時間內，其地位是不可替代和動搖的.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, 除了對人體產生過敏反應外, 還存在致畸、致癌的危害性 24。鈦合金在性能方面雖然具有明顯的優(yōu)勢 ,但由于其價格較貴(相當于不銹鋼的兩倍) , 并且會在使用中產生應力遮擋效應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:1)資源豐富,價格低廉,金屬鎂錠的價格在2萬元/噸以下,而鈦錠的價格在6萬元/噸以上6;2)良好的生物相容性和生物可降解性7,8;3)是人體內僅次于鉀、鈉、鈣的細胞內正離子,參與蛋白質合成,能激活體內多種酶,調節(jié)神經肌肉和中樞神經系統(tǒng)的活動,保障心肌正常收縮。鎂幾乎參與人體內所有新陳代謝過程9。初步的細胞毒性研究表明:鎂對于骨髓細胞的生長沒有抑制作用,也沒有發(fā)現(xiàn)細胞溶解現(xiàn)象10。最近還有研究者指出:金屬鎂可以促進骨細胞的形成,加速骨的愈合等。1.2國內外研究情況：目前,國內將鎂及鎂合金作為生物醫(yī)用材料的研究和應用還很少,主要是因為鎂的化學性質極為活潑,其標準電極電位為-2.37v。鎂在腐蝕介質中產生的氧化膜疏松多孔,不能對基體起到良好的保護作用,尤其是在含有cl-的腐蝕介質中,mgo表面膜的完整性會遭到破壞,導致腐蝕加劇6。所以,將鎂及鎂合金作為長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)通過提高鎂及鎂合金的耐蝕性,可以實現(xiàn)其作為長期植入材料的應用12。另外,根據鎂及鎂合金的耐蝕性能較差的特點,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,因此其腐蝕產物是生物可吸收的,力學性能也符合植入材料要求。而作為支架,由于血液的流動性,降解過程中產生的氫氣可能不會成為發(fā)展可降解金屬鎂支架研究面臨的主要問題。b heublein14將鎂合金植入鼠心臟血管處,研究了鎂合金在鼠體內的炎癥反應和植入期間因金屬腐蝕而生成氫氣的影響,認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必須注意,體外模擬可降解實驗過程并不能用于預測體內腐蝕情況16,且體內情況又相當復雜,因此鎂作為可降解材料的應用將面臨較大的困難。2. 本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1課題主要內容簡介：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，根據稀土在鎂及鎂合金中的應用17中的闡述，采用re損耗量最低的溶劑進行熔煉，對熔煉好的鎂合金進行壓縮，制成一定形狀和尺寸的熱壓板材料，并對熱壓板材料進行宏觀與微觀的金相分析，觀察其內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、和時效處理。之后將各不同熱處理方法處理過的試樣也進行金相分析并且與先前的鑄態(tài)分析結果對比，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：通過鎂合金熱壓板材料在不同熱處理狀態(tài)下組織結構分析，針對鎂合金熱壓板材料的組織缺陷改進熱處理工藝，為進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。2.3 研究方法：將配比熔煉后的鎂合金材料分為三組，一組作為對比樣，另外的分別做固溶處理后淬火處理、固溶處理后時效處理，通過對每組試樣都做金相、sem能譜分析。仔細對比分析材料顯微組織的變化情況，測量晶粒度的大小，觀察第二相數量和形態(tài)及其與熱處理前比較發(fā)生的改變。通過透射電鏡觀察材料中亞結構的變化情況，例如位錯組態(tài)、孿晶、層錯等，了解第二相形態(tài)、分布及其尺寸類型等進行物相鑒定，確認第二相的成分，得出一種較好的熱處理工藝。3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作3.1 研究的重點及難點：本課題研究的重點是通過對不同熱處理過程后的鎂合金的熱壓板材料的晶粒度的測量，相組成的鑒定等組織分析來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用于人體，作為支架材料。其難點是熱處理所需的最佳時間長度還在探索之中;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;對透射花樣的分析和標定也是難點之一。3.2 前期已開展工作：已經查閱了相當資料(包括外文資料)并對將要測試的鎂合金進行初期試驗配比熔煉18。4.完成本課題的工作方案及進度計劃1)第13周：查閱文獻資料(包括外文資料),熔煉試樣2)第4周：寫開題報告并答辯3)第511周：實驗過程及期中小結報告4)第1214周：整理實驗數據并分析、討論5)第1516周：書寫論文，準備答辯參考文獻1 張其清. 生物材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向. 普外臨床，1997，12(2)：6768.2 denkhaus e, salnikow k. crit ical review s in onco logy hemato logy . 42; 352 6, 2002.3 coogan tp, l at ta dm , snow et, et al . crc crit ical revtoxical, 1989; 19 (4)341.4 regina lw , sanfo rd b, l inda cl. biomaterials, 1999; 201647.5 song,g.;amanda,a.; stjohn,d.materials science and engineering a,2004,366(1):74.6 李龍川 ,高家誠 ,王勇.醫(yī)用鎂合金的腐蝕行為與表面改性.材料導報 ,2003 ,17 (10) :29.7 serre c m , papillard m , chavassieux p , et al . influence of magnesium substitution on a collagen2apatite biomaterial on the production of a calcifying mat rix by human oxteoblast s. j biomed mater res , 1998 , 42 : 626.8 kuwahara h , al2abdullat y, mazaki n ,et al . precipitation of magnesium apatite on pure magnesium surface during im2 mersing in hank s solution. mater trans , 2001 , 42 : 1317.9 胡慶福.鎂化合物生產應用. 北京:化學工業(yè)出版社 ,2004.547.10 li longchuan , gao jiacheng , et al . evaluation of cyto2tox2icity and corrosion behavior of alkali2heat t reated magnesium in simulated body fluid. surf coat techn ,2004 , 185 : 92.11 黃晶晶, 楊柯. 鎂合金的生物醫(yī)用研究.材料導報，20xx，4，20(4)：676812 任伊賓,黃晶晶,楊柯,等.cn pat,200510046360.6 .13 heublein b, rohde r, kaese v. biocorrosion of magnesium alloys: a new principle in cardiovascular implant techmology.heart,2003,89:651.14 趙霖,鮑善芬.鎂在生物醫(yī)學中的應用,1992,6(3