高功率脈沖磁控濺射技術制備Ti-Cu薄膜及血小板粘附行為.pdf

1、Cu2+能夠有效促進血管內皮細胞NO的局部釋放，抑制血小板的激活與聚集，改善抗凝血性能。鈦具有良好的生物相容性，在生物醫(yī)學界已經有很長時間的應用和研究歷史。利用高功率脈沖磁控濺射技術具有高的離化率特點，可以制備致密的Ti-Cu薄膜，通過調節(jié)高能脈沖磁控濺射的工藝參數(shù)等，控制薄膜中Cu的含量、組成和結構研究Cu2+離子的釋放。目前對Ti-Cu薄膜的研究主要集中在抗菌方面，利用高功率脈沖磁控濺射技術制備Ti-Cu薄膜，通過研究薄膜沉積特性、

2、成分結構以及薄膜血液相容性并應用于心血管方面的文章較少。因此我們提出用高功率脈沖磁控濺射制備Ti-Cu薄膜，通過工藝參數(shù)的調整，調控Ti-Cu薄膜中Cu含量、組成和結構，研究Ti-Cu薄膜血液相容性。
　　采用高功率脈沖磁控濺射技術在不同的電壓下分別濺射含銅量不同的TiCu靶材沉積一系列Ti-Cu薄膜，分析HPPMS沉積Ti-Cu薄膜時的電學特性和放電等離子體的構成;研究電源電壓和靶材中Cu含量變化對Ti-Cu薄膜的沉積速率、表面

3、形貌、潤濕性和成分結構的影響，并采用DCMS制備Ti-Cu薄膜進行對比。研究結果表明:采用HPPMS制備Ti-Cu薄膜時，靶材峰值電流和峰值離子流的大小隨電源電壓的增加而增加;沉積Ti-Cu薄膜時的放電等離子體中存在Ti、Ti2+、Cu、Cu+、Ar+。靶上的電壓增大，等離子體發(fā)射光譜線的強度和數(shù)目增大，靶材中Cu含量增加時，Cu、Cu+的等離子光譜線的強度增強。Ti-Cu薄膜的沉積速率隨電壓的增加而增大，靶材中Cu含量增加時，薄膜的沉

4、積速率增大，DCMS沉積Ti-Cu薄膜的沉積速率遠高于HPPMS;高功率脈沖磁控濺射制備的Ti-Cu薄膜表面致密光滑，鈦和銅在薄膜中均勻分布，薄膜中Cu含量隨電壓和靶材Cu含量的增加而增加，HPPMS技術制備的Ti-Cu薄膜形成了Ti(Cu)的固溶體相;濺射70TiCu靶材時，70TiCu-600薄膜中含有純Cu，70TiCu-800薄膜中產生了TiCu相;當采用210TiCu靶材時，Ti-Cu薄膜的XRD峰形寬化嚴重，形成了非晶的結構

5、或者晶化不完全，并可能含有某些含銅的TixCuy化合物相。Ti-Cu薄膜的潤濕性介于純Cu薄膜和純Ti薄膜之間。
　　利用HPPMS和DCMS制備的Ti-Cu薄膜進行浸泡釋放和電化學腐蝕、NO催化釋放以及血小板粘附實驗，研究Ti-Cu薄膜的Cu離子釋放性能、催化供體(SNAP)釋放NO能力，評價Ti-Cu薄膜的血液相容性。結果表明:Ti-Cu薄膜浸泡液中Cu離子初期(30min)會發(fā)生大量釋放，釋放速率隨浸泡時間增加而降低，Ti-

6、Cu薄膜的Cu離子釋放速率隨薄膜中含Cu量增加而增大，溶液中添加供體SNAP促進了Cu離子的釋放。Ti-Cu薄膜耐腐蝕性隨Cu含量增加出現(xiàn)降低，Ti-Cu薄膜耐腐蝕性的降低以及Cu含量的增加共同促進銅離子的釋放。Ti-Cu薄膜釋放的Cu離子具有催化供體釋放NO的作用，NO釋放速率隨著薄膜中銅含量的升高而增加。添加供體SNAP后，HPPMS技術制備的Ti-Cu薄膜血小板吸附的數(shù)量急劇減少，沒有出現(xiàn)聚集和攤開，血小板未發(fā)生激活，表現(xiàn)出良好的