鈦合金表面微納結(jié)構(gòu)設(shè)計制造及其生物活性研究.pdf

1、生物醫(yī)用鈦合金因具有良好的物理力學性能，是目前應(yīng)用最廣泛的植入體材料。但鈦合金表面具有生物惰性，導致植入體與周圍組織結(jié)合速度慢、結(jié)合不夠牢固，因此，改進鈦合金植入體與人體的結(jié)合能力成為植入體應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。鈦合金表面形貌影響到植入體與人體組織的結(jié)合，本文針對鈦合金表面微納結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造及其生物活性進行了系統(tǒng)研究。
　　基于仿生理論研究了植入體表面微納結(jié)構(gòu)的尺度范圍。通過對天然骨的表面結(jié)構(gòu)進行表征發(fā)現(xiàn):天然骨表面具有微凹坑和微溝槽

2、等不規(guī)則結(jié)構(gòu)，微凹坑直徑50～200μm、深度30～150μm，微溝槽的寬度10～100μm，組成骨的無機物顆粒尺寸則為納米級。因此所設(shè)計的表面微凹坑直徑為100μm，間距300μm，同時確定了納米級結(jié)構(gòu)尺度范圍為1～100nm。
　　研究了鈦合金表面微米級微坑陣列結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法。分析了激光加工鈦合金表面的影響參數(shù)，通過激光加工實驗得到Q頻率和電流與微凹坑形貌、深度的關(guān)系，確定表面微結(jié)構(gòu)激光加工的優(yōu)化參數(shù)為電流13A，Q頻率3KH

3、z。
　　研究了多重酸蝕構(gòu)建納米尺度結(jié)構(gòu)的方法。研究表明酸蝕不僅可將激光加工產(chǎn)生的熔渣完全去除，還可以在微米級陣列基礎(chǔ)上生成納米尺度結(jié)構(gòu)，獲得微納復(fù)合結(jié)構(gòu)表面。并通過超景深顯微鏡系統(tǒng)、掃描電子顯微鏡(Scanning ElectronMicroscope，SEM)和能譜分析(Energy Dispersive Spectrometer, EDS)等對表面進行表征及分析。
　　研究了鈦合金微納結(jié)構(gòu)表面的生物活性。通過模擬體液浸