生物材料表面改性研究-低場核磁技術

生物材料是用來對生物體進行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進其功能的材料。它是研究人工器官和的基礎，已成為當代材料學科的重要分支，尤其是隨著生物技術的蓬勃發展和重大突破，生物材料已成為各國科學家競相進行研究和開發的熱點。

生物材料的分類

生物材料按用途可分為骨、牙、關節、肌腱等骨骼-肌肉系統修復材料，皮膚、乳房、食道、呼吸道、膀胱等軟組織材料，人工心瓣膜、血管、心血管內插管等心血管系統材料，血液凈化膜和分離膜、氣體選擇性透過膜、等膜材料，組織粘合劑和縫線材料，藥物釋放載體材料，臨床診斷及生物傳感器材料，齒科材料等。生物材料按按材料在生理環境中的生物化學反應水平分為惰性生物材料、活性生物材料、可降解和吸收的生物材料。

材料表面改性的新方法和新技術

還應探索表面改性研究以大幅度改善生物材料與生物體的相容性為目標。生物相容性包括血液相容性和組織相容性，是生物材料應用的基本要求。除了設計、制各性能優異的新材料外，通過對傳統材料進行表面化學處理（表面接枝大分子或基團）、表面物理改性（等離子體、離子注人或離子束）和生物改性是有效途徑。材料表面改性的新方法和新技術是生物材料研究的泳玖性課題。目前流行的一些方法包括等離子體表面改性、離子注入表面改性、表面涂層與薄膜合成、自組裝單分子層、材料的表面修飾等。這個領域已成為生物材料學科蕞活躍、蕞引人注目和發展迅速的領域之一。

在實際生產過程中，正確評價表面改性效果，對及時調整改性劑、工藝與設備參數等至關重要。低場核磁共振技術可用于生物材料表面改性研究，特別是懸浮體系的表面特性研究。

低場核磁技術用于生物材料表面改性研究的基本原理：

對于潤濕的顆粒體系，顆粒表面會附著一層液相分子，這些液相分子因無機相表面的吸附作用而運動受限。但未與顆粒相接觸的液相分子運動是自由的，液相分子的馳豫時間（relaxation time）與它所處的運動狀態密切相關，自由狀態的液相分子的核磁馳豫時間要比束縛狀態的液相分子的馳豫時間長得多，顆粒分散性更好的體系吸附溶劑量相對更多，弛豫時間也就更短。因此，可以利用低場核磁共振技術來測量懸浮液體系的馳豫時間，并計算顆粒的濕潤比表面積（可利用的吸附表面積），進而用來研究顆粒的團聚狀態、分散性穩定性、親和性以及潤濕性等問題。