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(duì)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(duì)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(méi)離子注入技術(shù)，對(duì)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?jī)?nèi)容如下：
　　⑴利用等離子體浸沒(méi)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(duì)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(duì)細(xì)胞沒(méi)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T(mén)i和O的不同納米結(jié)構(gòu)。利用等離子體浸沒(méi)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(duì)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(duì)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(duì)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(méi)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(duì)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(duì)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(lèi)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(lèi)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(duì)MG-63細(xì)胞