1、Comment u1: 英文全称？Comment u2: 太过简单，缺少必要的数据Comment u3: 这是结果内容，一句话概括结论Comment u4: 英文摘要语法、措辞需要大力修改；内容根据中文摘要修改仿生化硅橡胶基羟基磷灰石涂层材料的研制与性能检测王一丞，张一鸣，石小花，杨 芷，王韶亮，樊东力（400037 重庆，第三军医大学新桥医院整形美容外科）摘要 目的 制作羟基磷灰石硅橡胶涂层材料优化其技术参数，并对涂层材料进行形貌观察和理化性能检测。方法 将粉末状羟基磷灰石（HA-1， 粒径 40m）和颗粒状羟基磷灰石（HA-2 ，粒径 150m）喷涂于硅橡胶（Silicon rubber，
2、SR ）表面，制备出两种涂层材料（HA-1/SR）和（HA-2/SR） ，使用万能材料试验机检测材料生物力学性能，并采用扫描电镜、傅立叶红外光谱（，FTIR ） 、X 射线光电子能谱（，XPS）技术对材料的表面性能进行检测，将所得数据用 SPSS13.0进行统计学分析。结果 采用该方法制作的 HA/SR复合材料，理化性能和力学性能与纯硅橡胶材料相比，差异具有统计学意义（P0.05） 。结论 采用涂层法制作的 HA/SR复合材料，较纯 SR相比，物理性能虽有统计学差异，但仍满足临床使用要求，而 HA分布于材料表面会使其具有良好的生物相容性，可望作为一种理想的软组织填充材料。关键词 硅橡胶；羟基磷
3、灰石；表面涂层；物理性能；表面性质Preparation and evaluation of a new biomimetic material-silicon rubber coated by hydroxyapatite Wang Yicheng， Zhang Yiming， Shi Xiaohua，Yang Zhi ，Wang Shaoling， Fan Dongli （Department of Plastic and Cosmetic Surgery， Xinqiao Hospital， Third Military Medical University， Chongqing 400
4、037，China ）Abstract Objective To prepare hydroxyapatite （HA） coating silicon rubber （SR ） material and optimize the technique parameter， as well as to evaluate its topography and physicochemical properties. Methods HA powder （ HA-1，particle diameter 40m） and HA particles （HA-2 ，particle diameter 150
5、m） were coated to the silicon rubber to produce new materials， which were named HA-1/SR and HA-2/SR. The mechanical properties was evaluated by an electronic universal material testing instrument and its surface properties were analyzed by Scanning electron microscopy （SEM）、Fourier transform infrare
6、d spectrometry （FTIR ） and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS ） analysis. SPSS13.0 was used for statistical analysis. Results Hydroxyapatite was uniformly coated on the surface of SR. There was small difference for the physicochemical properties and the mechanical properties between bio-coating m
7、aterial and pure SR. Conclusion Although thephysicochemical properties of bio-coating materials were statistically different with SR， they were still available for clinical application. Because of its good biocompatibility for HA， the new bio-coating material may be served as a promising implant mat
8、erial. Key word Silicon rubber； Hydroxyapatite； surface coating； physical properties； surface properties Supported by the National Natural Science Foundation of Chongqing（CSTC ，2009BB5163） ；Supported by the National Natural Science Foundation of China（81071574）.Corresponding author：Fan Dongli，Tel ：
9、023-68774647，E-mail： ；Wang Shaoliang，Tel：13637713775，E-mail： 基金项目 国家自然科学基金（81071574） ，重庆市自然科学基金（ CSTC，2009BB5163）通讯作者 樊东力，电话（023）68774647，E-mail：王韶亮，电话（023）68774647，E-mail：在整形外科临床实践过程中，多种生物材料被应用于组织缺损的修复，以及正常轮廓的再塑形 1，其中以羟基磷灰石（Hydroxyapatite， HA）和硅橡胶（Silicon rubber， SR）较常见。HA 属于钙磷陶瓷类生物材料 2，长期被应用于颌面部填充
10、 3、小范围骨缺损修复 4等，HA 和天然骨成分一致，其化学稳定性和生物相容性极佳 5，但其质脆、不易塑形，因此，在临床上应用范围受限 6。SR 是一种以聚硅氧烷为主链的医用高分子材料，它具有稳定的理化性能、不易被体液腐蚀、质柔韧、易于加工和消毒等特点 7-8，长期被用于软组织填充手术，是整形外科目前最为常用的材料之一。但 SR生物相容性较差，植入体内后，组织不能长入而形成包膜，易导致材料的变形移位，并且感染发生率较高 9-10。因此，本课题组在前期研究的基础上 11-12，采用涂层法，将羟基磷灰石（HA ）喷涂于硫化阶段的 SR胶料上，以人工合成的 HA模仿生理状态下的天然骨成分，以期得到兼
11、具 SR良好生物力学性能和 HA优良生物相容性的硅橡胶基羟基磷灰石涂层材料（HA/SR），并对其物理机械性能进行分析和评价。1 材料与方法1.1材料及仪器双组份医用液体硅橡胶（SR），由深圳市凯沃特有机硅材料有限公司提供；复合材料中羟基磷灰石（ HA）包括粉末状（HA-1）粒径为 40m、颗粒状（HA-2）粒径为 150m，由四川大学国家生物材料研究中心制备并提供。SY.26-D邵氏 A型硬度计（北京卓川电子科技有限公司）；RGT-5A 微机控制电子万能试验机（深圳瑞格尔公司）Comment u5: 析出文献Comment u6: 题目缺乏自明性，图题：采用名词性定中短语的语法结构，中心语由
12、“所观察的具体指标” 以名词形式充当，定语从研究对象、实（试）验条件等各个方面对中心语加以修饰或限定。请重拟Comment u7: 将图 2改成一个表格。注意题目的自明性；AMRAY1000-B20KV扫描电镜（ AMRAY公司，美国）；470 型傅氏红外光谱仪（尼高力公司，美国）；ESCALAB250型 X射线光电子能谱分析仪（Thermo 公司，美国）；D/MAX-3C 型 X射线衍射仪（Rigaku 公司，日本）；真空泵、电热恒温培养箱。1.2 方法1.2.1硅橡胶的制备 在室温为 20、湿度为 50%的条件下，将双组份医用液态硅橡胶（各 10 ml）按 1：1 比例混合，搅拌均匀，注入
13、金属平板模具（100mm100mm2mm）中，放置在0.1MPa 条件的真空泵中 30 min后取出，室温静置硫化、固化 5.5 h，固化完全后选择表面平整光滑、无缺损、无明显杂质的材料进行试验。1.2.2涂层材料的制备 在相同条件下，将双组份医用液态硅橡胶胶料（各 10 ml）等比例混合均匀后，注入平板模具中，利用真空泵对其进行 30 min排气处理后，静置于室温下固化 5 h，将羟基磷灰石粉末和颗粒（各 1g）分别使用自制喷涂器均匀地喷涂于材料表面上，得到 HA-1/SR（粉末状）和 HA-2/SR（颗粒状），30min 后固化完全，选择分布均匀、表面平整、无缺损的材料进行检测。1.2.3
14、涂层材料硬度测试 按照硫化橡胶邵氏 A硬度试验方法（GB/T531-92）进行检测。将试样置于 75%医用酒精中浸泡 3 min，去离子水超声振荡 15 min，50温箱内烘干，将 3张试样重叠，试样下垫置厚度为 5 mm以上的光滑、平整的金属板；测试点间距大于 6 mm，与试样边缘距离 20 mm；当硬度计底面与试样表面平稳完全接合时起1s内读数，每个试样的测量点不少于 3点，取测定值中位数为测量结果。 1.2.4生物力学检测 按照硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 （GB/T528-1998）进行检测，将试样形状设计为哑铃状（图 1）。固定于电子万能试验机上，开始检测前需做 3次预
15、拉伸，速度为 30 mm/min，力度小于 2N。测定项目包括：抗拉强度、屈服强度、断裂强度、断裂伸长率。A：75mm B：12.5mm C：25mm D：4mm E：8mm F：12.5mm图 1 哑铃状试样的形状1.2.5微观形貌电镜观察 分别切取大小为 10 mm10 mm2 mm的纯 SR、HA-1/SR和 HA-2/SR三种材料于 37孵箱干燥后，置入真空泵中，在负压状态下向表面喷金镀膜，待其冷却后，使用扫描电镜（SEM）进行观察。1.2.6 傅立叶红外光谱（FTIR） 将三种检测材料剪裁成 15mm10mm2mm大小，使用无水乙醇发复擦拭材料，待乙醇蒸发、样品干燥后即可用于检测。在
16、 FTIR试验中，分辨率为 4cm-1，扫描范围为 4000400 cm-1，通过光谱采集对涂层材料的表面成分进行测定。1.2.7 X-射线光电子能谱分析（XPS） 将剪切成 10mm10mm2mm大小的三种材料经过 75%乙醇浸泡清洗后进行真空加热去除样品表面污物，粘附在样品托上进行测定，分析材料表面的化学组成。1.3 统计学处理实验数据以 s表示，使用 SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析 LSD检验。x2 结果2.1 纯 SR、HA-1/SR和 HA-2/SR的邵氏硬度及生物力学性能实验及统计结果SR分别与 HA-1/SR和 HA-2/SR在邵氏硬度、抗拉强度、断裂伸长率方面进行比
17、较，差异具有统计学意义（P0.05 ），而 HA-1/SR与 HA-2/SR之间比较差异无统计学意义（P0.05）。A：邵氏硬度；B：抗拉强度；C：断裂伸长率X/to(X)图 2 ？?Comment u8: 1、 注意文字中图片番号的修改；2、 文字中只看到关于 SR的描述，似乎图片又有区别？3、 文字描述过少。Comment u9: 将图 2改成一个表格。注意题目的自明性Comment u10: 1、 题目缺乏自明性，图题：采用名词性定中短语的语法结构，中心语由 “所观察的具体指标” 以名词形式充当，定语从研究对象、实（试）验条件等各个方面对中心语加以修饰或限定。请重拟；2、 图片放大倍数不
18、对（以物镜目镜） ，最好是放入标尺；3、 图片不够清晰，请提供更大更清晰的图片（300 万像素以上） ，不要编辑成一张图片。Comment u11: 所有修改同图 2请提供更大更清晰的图片（300 万像素以上）Comment u12: 所有修改同图 2请提供更大更清晰的图片（300 万像素以上）Comment u13: 所有修改同图 2请提供更大更清晰的图片（300 万像素以上）Comment u14: 表 1文字中未见出处？此表主谓倒置，请调整：分组作纵标目、实验条件作横标目Comment u15: 讨论繁复冗长，请精简。围绕本研究结果，结合文献复习，突出新意、阐述清楚即可！2.2纯 SR、
19、HA-1/SR与 HA-2/SR的表面微观结构纯 SR在 100倍电镜下的形貌，表面平整、光滑、无杂质和气泡等 （图 2A）。大量粒径较小的羟基磷灰石附着于SR表面。图 C可见较大颗粒的羟基磷灰石粘附于 SR表面。A：纯 SR；B：HA-1/SR ；C：HA-2/SRX/to(X)图 2 ？?（SEM ?）2.3纯 SR、HA-1/SR与 HA-2/SR的 FTIR检测结果由图 3可见，纯 SR、HA-1/SR与 HA-2/SR中-CH3 成分的反对称伸缩振动的吸收峰均在（ 29621）cm-1 内；Si-O（-C）的衍射峰为（10801 ）cm-1；-OH 的弯曲振动为（68010）cm-1
20、；14121cm-1 为 CO32-的衍射峰，而在HA-1/SR和 HA-2/SR图谱中，由于 HA仅喷涂于 SR表面，含量少，所以，PO43-的对应波形在（9501200） cm-1范围内差异不大。A：纯 SR；B：HA-1/SR；C： HA-2/SR图 3 ？? 2.4纯 SR、HA-1/SR和 HA-2/SR表面成分分析。图中 XPS观察见（A）纯 SR中 O1s、C1s 、Si2p 的峰值与（ B）中 HA-1/SR和（C）中 HA-2/SR的峰值比较，波动范围0.1eV，无明显差异。而 HA-1/SR和 HA-2/SR中 Ca、P 元素对应的谱峰不明显。A：纯 SR；B ：HA-1/
21、SR；C：HA-2/SR图 4 ？? 表 1 纯 SR、HA-1/SR和 HA-2/SR的表面化学组成（At.%）？ SR HA-1/SR HA-2/SRO 1s 25.02 26.81 25.70Si 2p 29.45 30.57 29.26C 1s 45.52 42.62 45.053 讨论体表组织器官的畸形和缺损主要依靠外科手术的方法进行重建、修复，采用软组织填充材料在畸形和缺损部位进行植入，是目前整形外科临床主要的治疗方式 13。和膨体聚四氟乙烯，高密度聚乙烯等新型材料相比，尽管 SR的表面性能差，但其具有良好的理化稳定性、生理惰性、耐腐蚀性和加工性能，目前仍在临床广泛应用 14。由于
22、 SR生物Comment u16: 1、 参考文献陈旧，注意太过陈旧的参考文献不宜引用。引用近 35年的文献在 80%以上，请更换或删减；2、 修改后的参考文献不少于 15篇即可；3、 请尽量查阅引用本刊2009、2010 年的文献；部分文献缺漏期号，作者姓名录入有误； 4、 文章中有引用参考文献的作者名字出现的地方，名字后面必须见到上标方括号“ ”文献析出；5、 参考文献析出番号请用上标方括号“ ”，全文注意；6、 参考文献在文中析出请按照1、2、3、4顺序依次出现；7、 请按照文献后边提示的正规格式核实补充文献。 相容性差，组织无法长入而在材料表面形成纤维包膜，可造成假体变形、移位，甚至造
23、成皮肤破溃和感染 15。因此，需要对 SR进行表面改性，获得具有良好生物相容性的复合材料，进一步提高治疗效果。本课题组在前期研究中，使用共混法将 SR分别与 HA和另一种钙磷陶瓷 -磷酸三钙（ -TCP）进行共价交联复合，采用该方法制作，即使对材料进行雕刻，仍保留了改性效果，适用于需要对植入材料进行塑形的部位。但材料-组织接触面只能形成部分位点，改性效果有限 16。在临床实际应用中，还有大量情况是不需要对材料的表面进行雕刻，只须按照缺损范围将边缘进行修剪，因此，在前期研究的基础上，本研究将 HA喷涂于 SR表面，得到 HA/SR材料，并对其机械和表面性能进行分析评价。制作涂层材料时，A、B 组
24、份胶料充分混合后，在室温（20）下，完全固化需要 6h，且固化时间与温度成反比。由于 HA具有一定的重量，过早喷涂会沉浸于未完全固化的胶料中，喷涂时间过晚，胶料表面完成固化， HA与 SR基底结合差，均不能达到改性效果。本实验中，通过对温度的调节，摸索出在不同条件下，材料硫化固化的时间及邵氏硬度有所不同，经过观察检测，认为温度在 20条件下，所制材料的邵氏硬度符合软组织填充材料的硬度要求，而胶料真空排气 30min后静置 5h，为最佳的喷涂时间。SR 作为软组织填充材料主要用于颌面部，理想的填充材料硬度（邵氏 A） 为 2535 单位 17。若填充材料过软，会影响塑形效果；材料偏硬，会导致植入
25、处皮肤张力过大，甚至穿破皮肤。本研究中制作的三种材料纯 SR、HA-1/SR和 HA-2/SR，其邵氏 A硬度均符合软组织填充材料的硬度要求。制作过程中，可通过调节 SR固化时所处温度而在小范围内改变其硬度，温度越高，固化时间越短，所得材料硬度越小。经过实验摸索，认为 0温度20时，制作所得材料的硬度符合人体填充材料的要求。对填充材料的生物力学测定，包括抗拉强度、断裂强度和断裂伸长率等力学指标 18。抗拉强度是指材料在拉伸断裂前所能承受的最大拉应力，表示材料最大均匀塑性变形的抗力。断裂强度和断裂伸长率分别是指试样在夹持器中心被拉伸至断裂时的负荷和伸长比率，表示 SR类制品抵抗拉伸破坏的极限能力
26、。虽然 HA-1/SR和 HA-2/SR的抗拉强度、断裂伸长率与 SR比较，差异具有统计学意义，但结合临床经验，所测得的结果仍满足临床的应用要求。SR和 HA-1/SR和 HA-2/SR经过清洗干燥、喷金镀膜等表面处理后，使用 SEM观察，见大量 HA粘附于 SR表面，证实 HA与 SR粘附较为牢固。SR 属于非晶态物质，是由二甲基硅氧烷单体及其他有机硅单体在催化剂作用下聚合而成的线性高聚物 19。HA 为磷酸钙的氢氧化合物，是人骨无机质的主要成分，分子式为 Ca10（PO 4） 6（OH ） 220。FTIR分析发现-CH 3、Si-O（-C）、-OH、CO 32-所对应的峰值无显著变化，而
27、 HA-1/SR和 HA-2/SR中 Ca2+、PO 43-的对应波形与 SR相比差异不明显，可见 HA粘附于 SR表面未破坏 SR的官能团，未与 SR形成明显的化学键合。根据XPS的结果，HA-1/SR 与 SR、HA-2/SR相比，O1s 、Si2p 的百分比增加，C1s 百分比下降，HA-1/SR 和 HA-2/SR中的 Ca、 P元素未能测出，这与 FTIR的结果一致，可能是由于 HA未与 SR形成明显的化学键合；但由于 HA-1的粒径小于 HA-2，相比表面积增大，与 SR形成了少量的化学键合，破坏了 SR的-CH3 键，因此，造成 C1s的百分比下降。综上所述，本研究采用涂层法将
28、HA喷涂于 SR表面，制作出涂层材料 HA-1/SR和 HA-2/SR，经过一系列生物力学检测，其邵氏硬度、抗拉强度、断裂伸长率均符合软组织填充材料的要求。SEM 观察可见 HA与 SR粘附紧密。通过 FTIR和 XPS分析，HA 与 SR属于物理性结合，没有大量破坏 SR的化学结构。由于 HA具有极佳的生物相容性，与组织结合能力强，因此，涂层材料 HA/SR和 SR相比，具有良好的组织相容性 21，进一步研究中，我们将对HA/SR的生物学性能进行研究，评估其应用前景。参考文献：1Unger RE， Sartoris A， Peters K， et al. Tissue-like self-a
29、ssembly in cocultures of endothelial cells and osteoblasts and the formation of microcapillary-like structures on three-dimensional porous biomaterialsJ Biomaterial，2007，28（27）：39653976.2Aoki H.In： Medical Applications of Hydroxyapatite， Ishiyaku Euro America， Inc.，Tokyo，St. Louis （1994）.3Sanosh KP，
30、 Chu MC， Balakrishnan A， et al. Synthesis of nano hydroxyapatite powder that Simulate teeth particle morphology and compositionJ. Current Applied Physics，2009，9（6）：1459-1462. 4Tami AE， Leitner MM， Baucke MG， et al. Hydroxyapatite particles maintain peri-implant bone mantle during osseointegration in
31、 osteoporotic boneJ.Bone，2009，45（6）：1117-1124.5Dorozhkin SV，.Bioceramics of calcium orthophosphatesJ.Biomaterials，2010，31（7）：14651485.6Dadzie OE， Mahalingam M， Parada M，et al. Adverse cutaneous reactions to soft tissue fillersa review of the histological featuresJ.Journal of Cutaneous Pathology，2008
32、，35（6）：536-548.7Guiotti AM， Goiato MC，dos Santos dm.Evaluation of the Shore A hardness of silicone for facial prosthesis as to the effect of storage period and chemical disinfectionJ.The Journal of Craniofacial Surgery，2010，21（2）：323-327.8Mahomed A，Chidi NM， Hukins DWL，et al.Frequency dependence of
33、viscoelastic properties of medical grade siliconesJ.Journal of Biomedical Materials Research Part B：Applide Biomaterials，2009，89B（1）：210-216.9Franca DCC，de Castro AL，Soubhia AMP，et al. Biocompatibility Evaluation of 3 Facial Silicone ElastomersJ.The Journal of Craniofacial Surgery，2011，22（3）：837-840
34、.10Kurunmki H，Kantola R，Hatamleh MM，et al.A fiber-reinforced composite prosthesis restoring a lateral midfacial defect：A clinical reportJ.The Journal of Prosthetic Dentistry，2008，100（5）：348-352.11Zhang YM，Wang SL，Lei ZyY，et al.Mechanical and Biological Evaluations of -Tricalcium Phosphate/Silicone R
35、ubber Composite as a Novel Soft-Tissue ImplantJ.Aesthetic Plastic Surgery，2009，33（5）：760-769.12王科，樊东力，张一鸣.羟基磷灰石/硅橡胶复合材料的制备及机械性能检测J.第三军医大学学报，2006，28（8）：798-800.13Centeno RF.Surgisis Acellular Collagen Matrix in Aesthetic and Reconstructive Plastic Surgery Soft Tissue ApplicationsJ.Clinics in Plastic
36、Surgery，2009，36（2）：229-240.14Hatamleh MM，Watts DC.Mechanical properties and bonding of maxillofacial silicone elastomersJ.Dental Materials，2010，26（2）： 185-191.15Bellamy K，Limbert G，Waters MG，et al.An elastomeric material for facial prostheses：synthesis ， experimental and numerical testing aspectsJ.B
37、iomaterials，2003，24（27）：5061-5066.16张一鸣，樊东力，王科，等.新型软组织置入材料 磷酸三钙 /硅橡胶的微观形貌和细胞相容性J. 中华医学美学美容杂志，2008，14（6）：389-392.17Lewis D.L， Castleberry D.J. An assessment of recent advances in external maxillofacial materialsJ.The Journal of Prosthetic Dentistry，1980，43（4）：426-432.18中华人民共和国国家标准.硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应变性能的测定
38、 .GB/T 528-1998.19Okoshi M，Lyono M，Inoue N，et al.Photochemical welding of silica microspheres to silicone rubber By ArF excimer laserJ.Applied Surface Science，2009，255（24）：9796-9799.20Neelgund GM，Olurode K，Luo Z，et al.A simple and rapid method to graft hydroxyapatite on carbon nanotubesJ.Materials S
39、cience and Engineering：C，Available online，2011，20June.21杨艾玲，王欣宇，安江峰等.经皮植入体对大鼠皮肤成纤维细胞的作用研究 J.化学与生物工程，2009，26（11）：50-52.基本文献格式英文文献： 作者姓氏首字母用大写字母，其余用小写字母标注！专著： 著者.书名M.版本.出版地.出版者，出版年. 起页止页专著中析出的文献： 作者（3 位+等或 et al）.题名A.见（In）：原文献责任者.书名M. 版本.出版地：出版者，出版年. 起页止页期刊中析出的文献： 作者（3 位+等或 et al）.题名J.刊名，年，卷（期）：起页 止页英文作者姓名录入方法： 姓（全称） 名（开头大写字母） 名（开头大写字母） ，（收稿：2011 - - 修回：2011 - -）（编辑 栾嘉）第三军医大学学报
