醫(yī)用鈦表面改性及其抗菌性和生物活性研究.pdf

1、鈦具有良好的生物相容性，被廣泛用作硬組織替換材料。但是，鈦是生物惰性材料，植入人體內(nèi)易被當(dāng)做異物。對醫(yī)用鈦進(jìn)行表面改性，賦予醫(yī)用鈦理想的耐腐性能、生物活性和抗菌性，可有效改善其植入效果。本文利用銀/氮二元離子注入對鈦進(jìn)行表面改性，探查了銀/氮二元離子注入順序?qū)︹伇砻娴募{米硬度、耐腐能力和抗菌能力的影響。結(jié)合水熱法和等離子體浸沒離子注入技術(shù)，對醫(yī)用鈦進(jìn)行表面改性，探查了改性鈦表面的納米結(jié)構(gòu)、生物活性、抗菌性能和細(xì)胞相容性。此外，初步探討了

2、溶膠凝膠法制備聚乳酸（PLA）/CaO-SiO2復(fù)合薄膜的生物活性和生物相容性。主要研究內(nèi)容如下：
　?、爬玫入x子體浸沒離子注入技術(shù)將銀/氮二元離子按不同順序(即先銀后氮、先氮后銀和銀氮共注)注入鈦的表面。銀/氮二元離子注入鈦表面的銀以單質(zhì)形式存在，而氮以氮化鈦的形式存在。不同的銀/氮二元注入順序?qū)Ω男院筲伒哪透?、納米硬度和抗菌性能均有影響。銀/氮二元離子共注鈦表面的耐腐性能和硬度均優(yōu)于先氮后銀和先銀后氮注入鈦表面，這是因?yàn)殂y

3、/氮二元共注導(dǎo)致的熱效應(yīng)使鈦表面生成的氮化層最厚。銀/氮二元注入樣品對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有良好的抗菌作用。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，銀/氮二元注入樣品對細(xì)胞沒有明顯毒性，且有利于細(xì)胞的增殖和分化。
　?、撇捎秒p氧水水熱法在鈦表面預(yù)先構(gòu)建元素主要成份為Ti和O的不同納米結(jié)構(gòu)。利用等離子體浸沒離子注入技術(shù)將銀負(fù)載在雙氧水水熱處理鈦表面，注銀后樣品表面納米結(jié)構(gòu)仍然保留完好。相對于純鈦片，注銀前后鈦基材的耐腐能力均獲得了明顯的改善。模擬體液

4、浸泡實(shí)驗(yàn)顯示，注銀前后鈦表面均具有良好的生物活性。注銀樣品對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌繁殖具有明顯抑制作用，顯示出良好的抗菌性。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明，水熱處理72小時(shí)鈦表面注銀前后對小鼠成骨細(xì)胞的繁殖和分化均具有良好的促進(jìn)作用。
　?、且詺溲趸c和雙氧水作為反應(yīng)介質(zhì)，在鈦表面構(gòu)建了四種納米結(jié)構(gòu)，采用等離子體浸沒離子注入技術(shù)將銀負(fù)載在納米結(jié)構(gòu)表面。模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)顯示，注銀前后鈦表面均顯示良好的生物活性。注銀表面對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌

5、均具有良好的抗菌能力。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明，除氫氧化鈉水熱處理并注銀樣品外，其它三種水熱處理并注銀鈦表面對小鼠成骨細(xì)胞的增殖和分化具有較好的促進(jìn)作用。
　?、戎苽淞瞬煌壤腜LA/CaO-SiO2多孔復(fù)合薄膜。在模擬體液浸泡7天的薄膜表面形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的類骨磷灰石層，顯示良好生物活性。隨著CaO-SiO2含量增加，復(fù)合薄膜表面微孔的孔徑變小，薄膜表面zeta電位變負(fù)，誘導(dǎo)類骨磷灰石沉積的能力增強(qiáng)；MTT實(shí)驗(yàn)證實(shí)復(fù)合薄膜對MG-63細(xì)胞