鈦基體表面水熱法調(diào)控制備納米羥基磷灰石復(fù)合涂層的研究.pdf

1、金屬純鈦(Titanium，Ti)及鈦合金本身作為一種生物醫(yī)用材料由于其優(yōu)異的理化機械性能被廣泛地應(yīng)用于臨床骨科及植入醫(yī)學(xué)中，但其生物惰性不能誘導(dǎo)周圍骨組織的生長，限制了其進(jìn)一步地發(fā)展，所以需要對鈦基體表面進(jìn)行改性及修飾以提高其生物性能;羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,Hydroxyapatite，HAP）作為一種與人體自然骨組織成分與結(jié)構(gòu)均相仿的鈣磷生物陶瓷，具有良好的生物活性及生物相容性，與鈦基體結(jié)合正好可以彌補其機械性

2、能的不足，所以在鈦基體表面制備羥基磷灰石復(fù)合涂層是一種理想的方式使兩者結(jié)合共同發(fā)揮其最大優(yōu)勢成為新一代的生物醫(yī)用材料。
　　最新通過海洋貽貝學(xué)發(fā)現(xiàn)了多巴胺優(yōu)異的材料黏合性能從而推動了仿生學(xué)的研究，而水熱法作為涂層制備一直以來的熱點方法之一，基于這兩點本論文提出分別使用仿生水熱法以及模板水熱法在鈦基體表面制備納米羥基磷灰石復(fù)合涂層，主要內(nèi)容如下:
　　(1)仿生水熱法即先通過仿生礦化的手段在鈦基體表面構(gòu)筑一層羥基磷灰石種子層，

3、再進(jìn)一步地水熱沉積為羥基磷灰石涂層。經(jīng)過X射線衍射(X-ray Diffraction，XRD)、掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）、傅里葉紅外光譜（FourierTransform Infrared Spectroscopy, FTIR）等表征手段證實了仿生礦化階段為種子層的生成提供必要的基礎(chǔ)以及水熱沉積階段晶種的加速成核和生長，最后得到的納米羥基磷灰石復(fù)合涂層無論基體和涂層都保持了純相

4、，沒有雜相以及副產(chǎn)品生成，另外，接近其理論形貌的六棱柱納米羥基磷灰石粒子完好地覆蓋在鈦基體表面，以一種多孔鈦表面/聚多巴胺膜層/羥基磷灰石晶種/納米棱柱羥基磷灰石的多層結(jié)構(gòu)形式組成，同時所觀察到的納米復(fù)合涂層是均勻的、無裂紋的、以及具有一定合適的厚度與基體緊密結(jié)合的，從而可以考慮作為優(yōu)良的生物材料應(yīng)用于人體植入支架、藥物載體等多方面醫(yī)藥用途;上述所有的制備步驟都只采用化學(xué)方法處理，反應(yīng)條件相對緩和，反應(yīng)最高溫度不超過180℃，優(yōu)化的制備

5、參數(shù)為:采用Piranha溶液活化鈦基體、植種時間為2d、水熱絡(luò)合劑為EDTA、pH值為10、水熱反應(yīng)溫度為180℃、水熱反應(yīng)時間為24h。
　　(2)模板水熱法即使用左旋多巴胺作為水熱模板劑在鈦基體上一步合成羥基磷灰石涂層。通過上述表征手段證實了微量左旋多巴胺的添加對羥基磷灰石的物相組成和微觀形貌起到一定的模板調(diào)控作用并有利于在鈦基體上制備聚多巴胺/羥基磷灰石復(fù)合薄膜。通過添加左旋多巴胺得到的羥基磷灰石粒子組成上更加接近于近似于