鈦合金表面改性及其生物活性和抗菌性研究.pdf

1、鈦及其合金由于具有良好的生物相容性，在臨床上，尤其是骨移植方面得到了廣泛的應用。然而，鈦具有生物惰性，植入體內后易被機體當作異物而產生排斥作用。因此，對金屬鈦進行表面處理，使其具有良好的生物性能、抗剝落性能以及抗菌性以改善手術效果顯得尤其重要。鈦酸鹽是一種極為重要的無機非金屬材料，現已經在光催化、傳感器以及電子等領域得到廣泛應用。目前，大量研究表明鈦酸鹽有著優(yōu)良的生物相容性，其中，CaTiO3和SrTiO3已經得到廣泛認可。因此，本論文

2、采用水熱法對金屬鈦進行改性，在其表面合成了鈦酸鹽(CaTiO3、SrTiO3)，并對其生物相容性進行了系統(tǒng)的評價。此外，在鈦基上引入了抗菌劑，對其抗菌性能進行了評價，以及對多孔鈦棒水凝膠復合材料的載藥和釋放能力做了簡單的探究。具體內容如下:
　　首先，采用簡單易行的一步水熱法在鈦基上原位合成了鈦酸鈣涂層，并通過細胞實驗和動物實驗對這種形貌特殊的涂層的生物性能進行了系統(tǒng)的評價。細胞實驗結果表明，在鈦螺釘表面改性生成鈦酸鈣涂層后，其對

3、細胞沒有明顯的毒性，有利于細胞的增殖、分化;動物實驗也表明表面改性后，鈦釘的生物相容性得到了顯著的提高。因此，鈦酸鈣是一種比較理想的，能夠用作提高材料生物相容性的材料。此外，我們還系統(tǒng)地探討了水熱反應條件（反應溫度、時間、濃度等）對合成目標物的影響，確定其最佳合成條件為:反應溫度是110℃;反應時間是4h;氫氧化鈉的濃度是1M;醋酸鈣的濃度是0.04 M。
　　其次，采用相似的一步水熱法在鈦基上原位合成了鈦酸鍶涂層。系統(tǒng)的探討了合

4、成條件（反應溫度、時間、濃度等）對合成目標物的影響，確定該水熱反應的最佳條件為:反應溫度為110℃;反應時間是4h;硝酸鍶的濃度是0.02 M。然后，在鈦片表面上引入銀離子抗菌劑以及殼聚糖抗菌劑，并研究了其抗菌性能。結果表明，經過浸泡法引入銀抗菌劑和一步水熱法引入銀抗菌劑后，鈦片均具有良好的抗菌性能，而樣品在殼聚糖溶液中浸泡后不具有抗菌性能。
　　最后，采用3D打印技術結合電子束熔融技術制備出適合骨組織長入、孔隙率約為50％的多孔