(上图)来源:PxHere
仿生学是模仿自然发生的生物系统的人造材料、部件和产品的科学研究和开发。从纸张到华丽的铁器再到塑料木材，几千年来，研究人员一直在努力用仿生产品取代天然产品。然而，并非所有的天然产品都能轻易模仿。
考虑指甲。它们有一个最优的组合强度、灵活性和结构保护甲床免受损坏和疾病。此外，指甲可以被磨成武器和刮刀。尽管人类创造了人工指甲在美国，它们存在许多问题，包括缺乏“透气性”，或者用材料科学的话来说，就是多孔性。
因此，为了实现仿生研究的最终目标——具有成本效益的产品制造——研究人员有时会直接从天然材料中制作模板，以帮助模拟其独特的结构和/或性能。
在最近的一次国际应用陶瓷技术杂志纸在美国，来自中国吉林建筑大学的研究人员用稻壳作为模板制造了一种二氧化钛(TiO2)光催化剂降解水生态系统中有害的肝毒素微囊藻毒素。稻壳虽然没有催化作用，但其结构提供了良好的孔隙度和稳定性。
作者比较了他们复合材料的五种变化:非结构化纳米TiO2、结构化TiO2合成钨酸铋(Bi2我们6)、与非结构化TiO和结构化TiO组成的钨酸铋复合材料2．值得注意的是，具有结构化TiO的复合材料2比非结构化的表面面积高100米2/ g(137米2/g与37米2/ g)。
在他们的研究中，作者发现，这种结构复合材料在去除微生物量方面远远优于其他所有种类。本文对其光催化脱除机理进行了探讨。
这篇论文发表在国际应用陶瓷技术杂志,是“基于生物模板的Bi合成2我们6/ TiO2复合光催化剂降解微囊藻毒素的研究”(DOI: 10.1111 / ijac.13830)。
在第二个行为纸来自巴基斯坦伊斯兰堡空间技术研究所的作者们专注于使用现有的低成本陶瓷加工技术来模拟生物系统的功能，以增强金属植入物的生物反应。
髋关节和膝关节置换器等骨科植入物通常由不锈钢和钛等金属制成。这些材料具有优良的机械性能，用于承重关节，并且大多对体液惰性。植入部位的设计是为了让骨骼生长到外部结构中，并将其固定在合适的位置。
不幸的是，这些金属会引起异物反应，导致感染使植入物松动。当出现松动时，需要额外的手术。
涂层是一种正在探索的方法，以减少翻修手术的需要。的行为文章描述了最佳涂层的特点，包括看似矛盾的抗菌活性要求，同时增加细胞结合。换句话说，这种涂层必须在促进个体自身组织生长的同时破坏外来细胞。
在本文中，作者使用电泳沉积制备涂料，这是类似于电镀金属。一个电场(电压)被施加在一个包含带电涂层混合物的浴槽上，这些混合物电化学地沉积在电极上——在这种情况下，与金属植入物的材料相同。
他们优化了涂层的组成，以及沉积电压和时间的参数。测量的参数包括沉积量和沉积过程的一致性。虽然没有一组条件是“最佳”的，但作者根据涂层的形态选择了最佳条件。
对优化后的涂层进行了黏附、结构、骨矿化和抗菌性能测试，取得了很好的效果。
这篇论文发表在国际应用陶瓷技术杂志,是“Ag-Sr掺杂介孔生物活性玻璃纳米颗粒负载壳聚糖/明胶涂层用于骨科植入物”(DOI: 10.1111 / ijac.13702)。
仿生发展中最复杂的例子之一是骨骼置换。当骨骼受损或患病而无法自我修复时，目前的治疗方法包括金属棒、金属钉或截肢，这可能会很痛苦。与此相反，骨替代则是寻找一种材料，在人体的天然骨骼和血管替代过程形成永久性结构时，能够暂时将骨骼连接在一起。
骨替代材料在促进成骨的同时必须具有抗菌性，这对于前一篇论文中的涂层是必要的。此外，他们必须有足够的强度，同时保持结构和化学成分，使骨骼和血管的建设过程，以创造活组织。它们必须能被人体吸收，但吸收的速度必须与组织的形成速度相匹配。满足所有这些因素并非易事。
在第三个行为纸在美国，伊朗国家基因工程和生物技术研究所的研究人员合成了磷酸三钙作为骨骼生长促进剂。
他们将磷酸盐和己内酯混合在一起，己内酯是一种常见的骨替代疗法的聚合物基质，比例不同。样品制备的一个关键部分是对制备的复合材料进行冷冻干燥，以去除有机溶剂。
他们测试了样品的结构、机械性能、矿化、骨细胞附着、生长和生存能力。活细胞测试提供了这些材料作为骨支架候选材料成功的可能性，并使这篇文章从这篇文章的其他文章中脱颖而出。
作者发现，与己内酯相比，添加磷酸盐改善了所有性质，尽管没有一组条件是最优的。尽管如此，他们的研究为这种非常复杂的应用提供了一种低成本的制造方法。
这篇论文发表在国际应用陶瓷技术杂志,是“三维多孔聚己内酯/ β -磷酸三钙微球聚集支架用于骨组织工程”(DOI: 10.1111 / ijac.13770)。