不同材质不同表面改性方法对HA生长的研究

摘要

纯钛表面在空气中生成的氧化膜薄且不具有生物活性,为赋予其生物活性,通常对钛面进行改性处理。传统的表面改性方法不仅需要专业的设备,耗费大量的时间,而且改性后的钛存在或多或少的问题,无法满足临床的应用。本论文中,采用微弧氧化、金相砂纸打磨、喷砂和电解方法,对钛合金、铝合金和镍钛形状记忆合金进行表面改性；利用人体模拟体液(SBF)对表面改性后的试样进行了体外培养实验；并探讨了生成HA的沉积机理与成长过程。 钛合金微弧氧化后表面是一种多孔状、与基体结合牢固、具有陶瓷特性的混合物,SBF浸泡后在表面生成有大量棉絮状HA,完全覆盖原有表面；喷砂试样浸泡SBF后,棉絮状的HA有选择地生长在试样表面；金相砂纸打磨试样浸泡SBF后在表面生长有少量的片层状HA。NiTi抛光试样浸泡后,表面生长有团絮状、成分复杂的磷灰石结晶物；铝合金金相砂纸打磨试样浸泡后表面生长有很少量无法确定物相的磷灰石结晶物；TiO2在SPS高温烧结后全部转化为金红石型,具有很好的生物活性和生物相容性。SBF浸泡后,在表面生长有少量团絮状的HA。 人体模拟体液培养结果表明,微弧氧化和喷砂是很实用、简单的表面改性方法。采用这两种方法对钛表面进行改性处理后,可以通过模拟体液培养获得团絮状HA;金相砂纸打磨对于钛表面改性有一定的帮助；金红石相的氧化钛对于生物活性的磷灰石的有很强的诱导能力。 HA优先在一些有缺陷的位置如裂纹、孔洞中形核长大；模拟体液培养形成的HA衍射峰较宽,HA的结晶度低；涂层表面首先形成球状或颗粒状HA晶体,然后进一步长大成团聚状或棒状的HA晶体。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1生物医用材料基本概况

1.1.1生物医用材料的定义

1.1.2生物医用材料的发展概况

1.1.3生物医用材料的分类及应用

1.2生物医用金属材料

1.3钛及钛合金

1.3.1钛及钛合金的性质

1.3.2钛及钛合金在医学中的应用

1.4磷灰石的性质及其应用

1.5生物医用材料的表面改性

1.5.1生物活性

1.5.2表面改性

1.5.3钛表面生物活化

1.6主要研究内容

1.7本章小结

第2章实验原料与实验方法

2.1实验材料及实验设备

2.2样品的表面改性方法

2.2.1微弧氧化

2.2.2喷砂

2.2.3金相砂纸打磨

2.2.4电解抛光

2.2.5氧化钛(TiO2)SPS烧结

2.3人体模拟体液SBF的配置

2.4分析方法

2.5本章小结

第3章Ca/P生物活性涂层的制备和检测

3.1培养方案的确定

3.2实验结果和分析

3.2.1钛合金微弧氧化试样

3.2.2钛合金喷砂试样

3.2.3钛合金金相砂纸打磨试样

3.2.4 NiTi电解抛光试样

3.2.5二氧化钛(TiO2)SPS烧结试样

3.2.6铝合金金相砂纸打磨试样

3.3实验结果讨论

3.3.1不同材质对HA生长的影响

3.3.2不同表面活性方法HA生长的影响

3.4基体表面羟基磷灰石沉积机理的探讨

3.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢