2015年荐“大学生创新创业训练计划”项目中期检查表.doc

“大学生创新创业训练计划”项目中期检查表 项目编号：SH2014166 项目名称 镁合金-珍珠粉复合材料人工降解骨钉的制备 项目级别 □国家级 √上海市级 □校级 负 责 人 周锟广 学 号 1226010418 学 院 材料科学与工程 指导教师 何美凤 项目研究起止日期 2014年10月—2015年10月 进展情况 请在表格末附3000字的项目中期研究报告 已取得成果 □心得体会 （ ）份 □调查报告 （ ）份 □研究或设计方案 （ ）份 □图纸 （ ）份 □实物 （ 2 ）件 □发表论文 （ 1 ）篇 □软件、著作 （ ）份 □发明专利 （ 1 ）项 □其他专利 （ 1 ）项 □竞赛获奖情况： 经费使 用情况 批准经费： 10000 元 已报销经费： 3000 元 经费花销名目： 镁合金、纳米珍珠粉 项目自评 （简要说明） 我们采用镁合金与珍珠粉按一定比例混合，通过等离子放电烧结炉（SPS）制备成一种复合材料，在密度与弹性模量都更加适合传统植入骨的前提下，设计出的材料拥有比纯镁合金更加出众的生物相容性和耐腐蚀性，我们希望通过镁合金复合材料代替传统的钢板植入，避免手术二次取出, 减轻手术痛苦，为医疗领域开创新的人工骨技术。现阶段已得出该复合材料体外特征良好，正在进行生物体内测试，若效果良好无疑会给患者带来福音，也将推动医疗领域的人工骨技术发展。 指导教师中期检查评语 本创新实验进展非常顺利，已经有一个发明专利收到受理通知书。4月 27 日 请将本表及中期研究报告上传至项目管理平台/cxcyxljh 请将成果：获奖、发表论文、专利、著作等扫描件发至：usstcxcy@163.com 大学生创新创业训练计划项目中期研究报告 镁合金-珍珠粉复合材料人工降解骨钉的制备 项目成员 指导教师：何美凤 摘要：本项目通过SPS控制实验变量制备了ZK61镁合金珍珠粉复合样品，通过对样品进行成分及内部结构分析，且在电化学腐蚀试验中进行腐蚀实验，获得极化曲线以及腐蚀后的SEM形貌证明了其医学应用的可能性，更得出性能优越时的成分组成与工业参数。基于复合材料体外特征良好，在此基础上配制模拟体液进行成品骨细胞的培养，通过控制不同实验变量利用MTT及吸光度检测等方法研究细胞增殖情况，若生物体内测试良好将利用粉体成型方法制备成品骨钉。 项目成果简介 基于其良好的体外特征，我们配制了模拟体液进行成品骨细胞培养，通过控制实验变量利用MTT及吸光度检测等方法研究了细胞的增殖情况。 项目进展 2.1 将ZK61粉末和纳米珍珠粉在氩气保护气氛下充分混合，然后将混合的粉末放入SPS（等离子放电烧结炉）中放电烧结，制得各种实验所需的样品。然后将得到的样品经过SEM扫描电镜扫描，X射线衍射仪的图谱分析，将所得的样品放入电化学工作站中进行电化学腐蚀，得到几种耐腐蚀的样品后，将样品切片置于培养好的骨细胞培养皿中，用MTT法检测细胞数量，分析不同样品对成品骨细胞的影响。 2.2实验步骤 2.2.1样品制备 具体操作步骤： 将ZK61粉末、纳米珍珠粉、石墨模具以及研钵依次放入氩气保护手套箱的小舱中，然后进行抽真空； 打开氩气保护手套箱的小舱门，将ZK61粉末和纳米珍珠粉各自用精准天平进行称量，然后将两种粉末混合均匀。将混合均匀的粉末装入等离子放电烧结炉（SPS）专用的石墨模具中，并用压片机压紧。（此步骤中ZK61和珍珠粉的配比为统一变量，因此不同样品的配比不同） 将装有混合粉末的石墨模具取离手套箱的小舱，放入等离子放电烧结炉中进行放电烧结，并设置烧结温度和保温时间。（此步骤中的烧结温度和保温时间均是统一变量，因此各种配比粉末的设置是不一样的） 将随炉冷却的石墨模具从烧结炉中取出，小心进行脱模，即得到实验所需的“ZK61-珍珠粉”复合材料。 2.2.2模拟体液的配制 所需试剂列出如下：（所有试剂必须保存在干燥器中） NaCl 15.02g , KCl 0.20g ,CaCl2 0.20g , Na2HCO3 1.00g , MgCl2 0.10g , Na2HPO4 0.05g , 葡萄糖 1.00g，上述材料配去离子水至1L。 2.2.3 腐蚀实验的过程 通过对各个样品进行腐蚀试验分析，得出各种样品的腐蚀情况，然后经过极化曲线的分析和腐蚀后各个样品SEM形貌分析，进而得出复合材料的腐蚀机理。具体的腐蚀试